Батпақ кені: құрамы, кен орындары, тау-кен ерекшеліктері

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-12 09:46

Киевте, содан кейін Мәскеуде 16 ғасырдың аяғына дейін дерлік темір өндірудің негізгі шикізат базасы жер бетіне жақын жатқан батпақты және көлдік кендер болды. Ғылыми термин оларды «органикалық шыққан қоңыр темір» немесе «лимонит» деп атайды. Кейбір елді мекендердің, трактаттар мен бұлақтардың бүгінгі атаулары осы шикізатқа ежелгі дәуірдің қызығушылығын көрсетеді: Железняки ауылы, Рудокоп су қоймасы, Ржавец өзені. Қарапайым батпақ ресурсы өте күмәнді сапада темір өндірді, бірақ дәл осы Ресей мемлекетін ұзақ уақыт бойы сақтап қалды.

Батпақ кенінің сипаттамасы

Батпақ кені – сулы-батпақты жерлерде су өсімдіктерінің тамырсабағында орналасқан қоңыр темір тастың алуан түрі. Сыртқы көріністе ол әдетте қызыл-қоңыр реңктердің қалың жер бөліктері немесе қалың жер бөліктері ретінде көрінеді, олардың құрамы негізінен темір оксиді гидратымен ұсынылған, сонымен қатар су мен әртүрлі қоспаларды қамтиды. Композицияда никель оксиді, хром, титан немесе фосфор жиі кездеседі.

Батпақты рудалар темірге нашар (18%-дан 40%-ға дейін), бірақбір даусыз артықшылығы бар: олардан металды балқыту тек 400 градус Цельсий температурасында жүреді, ал 700-800 градус қазірдің өзінде қолайлы сапада темір шығара алады. Осылайша, мұндай шикізаттан өндірісті қарапайым пештерде оңай орнатуға болады.

Батпақ кені Шығыс Еуропада кең таралған және барлық жерде қалыпты ормандармен бірге жүреді. Оның таралу аймағының оңтүстік шекарасы орманды даланың оңтүстік шекарасымен сәйкес келеді. Далалық аймақтарда мұндай темір рудасы жоқтың қасы.

Тарих беттері арқылы

Батпақ кені ұзақ уақыт бойы тамыр кенінен басым болды. Ежелгі Ресейде темір бұйымдарын жасау үшін олар батпақтарда жиналған кенге жүгінді. Олар жоғарыдан өсімдіктің жұқа қабатын алып тастап, оны шелекпен шығарды. Сондықтан мұндай кенді «шымтезек» немесе «шалғын» деп те атайды.

Батпақ кенінен темір алу таза ауыл кәсіпі болды. Шаруалар балық аулауға әдетте жаз маусымының аяғында және күздің басында шықты. Кенді іздестіру кезінде шымтезектің үстіңгі қабатын жарып өтіп, оны 20-35 сантиметрлік таяз тереңдікке батыру үшін ұшы үшкірленген ағаш қазық пайдаланылды. Кеншілерді іздестіру нәтижелері қазық шығаратын белгілі бір дыбыспен тәжделеді, содан кейін алынған тау жынысы кесіндінің түсі мен дәміне қарай анықталды. Артық ылғалдан кенді кептіру үшін екі айға дейін уақыт қажет болды, ал қазан айында ол әртүрлі қоспаларды күйдіріп, отқа күйдірілді. Қорытынды балқыту қыста домна пештерінде жүргізілді. Батпақты кенді қалай алудың құпиялары,ұрпаққа беріліп, сақталған.

Бір қызығы, ескі орыс тілінде «руда» лексемасы кен де, қан да мағыналарында қолданылған, ал туынды «руда» «қызыл» мен «қызыл» синонимі болған.

Кенді қалыптастыру

1836 жылы неміс геологы Х. Г. Эренберг батпақта қоңыр темір рудасының өсіп келе жатқан түбі шөгінділері темір бактерияларының тіршілік әрекетінің нәтижесі деген гипотезаны алғаш рет тұжырымдады. Сонымен қатар, табиғи ортада еркін игерілгеніне қарамастан, батпақты руданың бұл негізгі ұйымдастырушысы әлі күнге дейін зертханалық жағдайда өсіру мүмкін емес. Оның жасушалары темір гидроксидінің бір түрімен қапталған. Осылайша, су қоймаларында темір бактерияларының дамуы мен тіршілік әрекеті арқылы темірдің біртіндеп жиналуы орын алады.

Темір тұзының алғашқы кен орнынан шашыранды бөлшектері жер асты суларына өтіп, айтарлықтай жинақталуымен ұя, бүршік немесе линза түрінде борпылдақ таяз шөгінділерге шөгеді. Бұл кендер аласа және өте ылғалды жерлерде, сондай-ақ өзендер мен көлдердің аңғарларында кездеседі.

Батпақ кенінің түзілуіне әсер ететін тағы бір фактор – батпақты жүйенің жалпы дамуындағы тотығу-тотықсыздану процестерінің тізбегі.

Депозиттер

Ресейдегі ең ірі батпақты кен орындары Оралда орналасқан, онда барлық кен орындарының жалпы қоры шамамен 16,5 млн тоннаны құрайды. Органикалық текті қоңыр темір рудасының құрамында темір 47%-дан 52%-ға дейін, алюминий тотығы жәнекремний диоксиді орташа шектерде. Мұндай кен балқыту үшін пайдалы.

Карел Республикасында, Новгород, Тверь және Ленинград облыстарында көбіне батпақтар мен көлдерде шоғырланған гетит (темір тотығы гидраты) кен орындары бар. Оның құрамында көптеген қажетсіз қоспалар болса да, алу және өңдеудің қарапайымдылығы оны экономикалық тұрғыдан тиімді етті. Көл кенінің көлемі соншалық, 1891 жылы Олонец ауданындағы темір балқыту зауыттарында бұл рудаларды өндіру 535 000 фунтқа жетті, ал 189 500 пұт шойын қорытылды.

Тула және Липецк облыстары да батпақты генезистің қоңыр темір рудаларына бай. Құрамындағы темір 30-40% аралығында, марганецтің мөлшері жоғары.

Тонау мүмкіндіктері

Батпақ кені бүгінде минерал деп саналмайды және жергілікті өнеркәсіпті дамыту үшін онша қызықтырмайды. Ал егер металлургия үшін кенді қабаттардың шамалы қалыңдығының маңызы болмаса, онда үйдегі әуесқой хобби үшін бұл дұрыс.

Табиғатта мұндай кен көлемді бұршақтар мен ұсақ үгінділерден бастап сапропель тәрізді құрылымға дейін әртүрлі тип пен сапада кездеседі. Олардың шөгінділері батпақтардың түбінде, ойпатты жерлерде және оларға іргелес төбелердің беткейлерінде орналасқан. Тәжірибелі балықшылар орналасу орындарын батпақтардың бетіндегі тот басқан су мен қара лаймен, сондай-ақ бірқатар басқа белгілермен анықтайды. Топырақтың үстіңгі қабатын алып тастағаннан кейін, суда жиі тізе тереңдігі, кейде тіптібелдеу, олар қызыл-қызыл реңктердің «темір жерін» шығарады. Айта кету керек, биік жерлерден және қайың ормандарының астындағы кен ең жақсы болып саналады, өйткені одан алынған темір жұмсақ болады, бірақ шыршалы ормандардың астында орналасқан кеннен қатты темір алынады.

Ары қарайғы процесс ежелден көп өзгерген жоқ және шикізатты қарабайыр сұрыптауды, өсімдік қалдықтарынан тазартуды және ұнтақтауды қамтиды. Содан кейін кен құрғақ жерлерге, жерге немесе арнайы ағаш палубаларға үйіліп, біраз уақыт кептіріледі. Соңғы кезеңде ол қалған органикалық заттарды кетіру үшін күйдіріледі және балқыту үшін пештерге жіберіледі.

Практикалық қолданба

Батпақты кендердің құрамында фосфор және басқа металл қоспаларының болуы болат пен темір балқыту үшін лимонит жыныстарын пайдаланудың төмендеуіне әкеледі. Металлургтер құю құмдарын өндіру үшін шикізат ретінде топырақ сорттарын көбірек пайдаланады. Жақында батпақты руда химиялық тазартқыштарға сұранысқа ие болды, кокс зауыттарында ол күкіртсутекті ауадан тазарту үшін қолданылады. Ал кейбір Еуропа елдерінде тұрмыстық газды тазарту үшін қолданылады. Қоңыр темір рудасының белгілі бір түрлері бояулар мен лактарды өндіру үшін де пайдаланылады, атап айтқанда, охра мен янтар.

«Қоңыр шыны басы» сияқты батпақты руданың алуан түрін зергерлік бұйымдар жасаушылар мен тас жинаушылар жоғары бағалайды. Оның кристалдары кез-келген талғамға арналған талғампаз зергерлік бұйымдарды жасау үшін қолданылады: кулондар, білезіктер, кулондар, сақиналар жәнесырғалар. Лимонит күміспен жақсы үйлеседі.