Gandrīz līdz 16. gadsimta beigām Kijevā un pēc tam Maskavijas Rusā galvenā dzelzs ieguves izejvielu bāze bija purvi un ezeru rūdas, kas atradās tuvu virsmai. Viņus zinātniskais termins dēvē par “organiskas izcelsmes brūno dzelzs rūdu” vai “limonītu”. Dažu apmetņu, traktu un strautu pašreizējie nosaukumi joprojām atspoguļo senatnes interesi par šo izejvielu: Zheleznyaki ciems, Rudokop rezervuārs, Rzhavets straume. Nepretenciozs purva resurss nodevis ļoti apšaubāmas kvalitātes dzelzi, taču tieši tas ilgu laiku glāba Krievijas valsti.
Purva rūdas raksturojums
Rūda purvos ir brūnās dzelzs rūdas veids, kas nogulsnējies purvainā vietā uz ūdensaugu sakneņiem. Pēc izskata tas parasti ir novietotājs vai biezi, zemi sarkani sarkanu nokrāsu gabali, kuru sastāvu galvenokārt pārstāv dzelzs oksīda hidrāts, un tajā ietilpst arī ūdens un dažādi piemaisījumi. Ne tik bieži kompozīcijā var atrast niķeļa, hroma, titāna vai fosfora oksīdu.
Purvu rūdās ir zems dzelzs saturs (no 18% līdz 40%), taču tām ir viena neapstrīdama priekšrocība: metālu kausēšana no tiem notiek tikai 400 grādu temperatūrā pēc Celsija, un 700–800 grādi jau var radīt pieņemamas kvalitātes dzelzi. Tādējādi ražošanu no šādām izejvielām var viegli izveidot vienkāršās krāsnīs.
Purva rūdas ir plaši izplatītas Austrumeiropā un visur pavada mērenajos mežos. Tās izplatības dienvidu robeža sakrīt ar meža stepju dienvidu robežu. Stepes zonās šāda veida dzelzsrūdas gandrīz nav.
Pēc vēstures lappusēm
Purva rūda ilgu laiku dominēja pār vēnu rūdu. Senajā Krievijā dzelzs izstrādājumu ražošanai izmantoja rūdu, kas savākta purvos. Viņi to noņēma ar liekšķeri, no augšas noņemot plānu veģetācijas kārtu. Tādēļ šādu rūdu sauc arī par "kūdru" vai "pļavu".
Dzelzs ieguve no purva rūdas bija tikai lauku amatniecība. Zemnieki, kā likums, devās makšķerēt vasaras sezonas beigās un rudens sākumā. Rūdas meklējumos tika izmantots koka stienis ar smailu galu, kurš caurdurēja augšējo velēnu slāni, iegremdējot 20-35 centimetrus līdz seklam dziļumam. Kalnraču meklēšanas rezultātus vainagoja noteikta skaņa, ko radīja staba, un pēc tam reģenerējamo iežu noteica gabala krāsa un garša. Rūdas žāvēšanai no liekā mitruma bija nepieciešami divi mēneši, un oktobrī tas jau bija apdedzināts uz staba, sadedzinot dažādus piemaisījumus. Galīgā kausēšana tika veikta ziemā domnās. Noslēpumi, kā iegūt purva rūdu, tika mantoti un glabāti paaudzēm.
Interesanti, ka vecajā krievu valodā marķieris “rūda” tika lietots gan rūdas, gan asiņu nozīmē, un atvasinājums “rūda” bija sinonīms “sarkanajam” un “sarkanajam”.
Rūdas veidošanās
1836. gadā vācu ģeologs H. G. Ehrenbergs vispirms formulēja hipotēzi, ka purvā augošie brūnās dzelzsrūdas dibena nogulumi ir dzelzs baktēriju aktivitātes rezultāts. Tajā pašā laikā, neskatoties uz brīvo attīstību dabiskajā vidē, šo galveno purvu rūdas organizētāju līdz šai dienai nevar atšķaidīt laboratorijas apstākļos. Tās šūnas ir pārklātas ar sava veida pārsegu, kas izgatavots no dzelzs hidroksīda. Tādējādi rezervuāros, attīstoties dzelzs baktērijām un nodrošinot dzīvībai svarīgu aktivitāti, notiek pakāpeniska dzelzs uzkrāšanās.
Primārā atradnes dzelzs sāls izkliedētās daļiņas nokļūst gruntsūdenī un ar ievērojamu uzkrāšanos nostājas vaļīgos seklajos nogulumos ligzdu, nieru vai lēcu veidā. Šīs rūdas ir sastopamas zemās un ļoti mitrās vietās, kā arī upju un ezeru ielejās.
Vēl viens faktors, kas ietekmē purva rūdas veidošanos, ir redox procesu virkne purva sistēmas vispārējā attīstībā.
Noguldījumi
Lielākās purvu rūdas atradnes Krievijā atrodas Urālos, kur visu atradņu kopējā rezerve ir aptuveni 16, 5 miljoni tonnu. Organiskās izcelsmes brūnās dzelzs rūdas satur dzelzi no 47% līdz 52%, alumīnija oksīda un silīcija dioksīda klātbūtne ir mērena. Šādu rūdu ir izdevīgi izmantot kausēšanai.
Karēlijas Republikā, Novgorodas, Tveras un Ļeņingradas apgabalos atrodas goeti (dzelzs oksīda hidrāts), kas galvenokārt koncentrējas purvos un ezeros. Un, kaut arī tajā ir daudz nevajadzīgu piemaisījumu, ekstrakcijas un apstrādes vienkāršība padarīja to par ekonomiski izdevīgu. Ezera rūdas apjomi ir tik nozīmīgi, ka Olonetsas apgabala dzelzs dzirnavās 1891. gadā šo rūdu ieguve sasniedza 535 000 mārciņu, un 189 500 mārciņas čuguna tika sakausētas.
Tula un Lipetskas apgabali ir bagāti arī ar purva ģenēzes bērza dzelzs rūdu. Dzelzs sastāvā ir no 30 līdz 40%, ir augsts mangāna saturs.
Ražošanas iespējas
Purva rūdu mūsdienās diez vai uzskata par minerālu, un tā neizraisa lielu interesi par vietējās rūpniecības attīstību. Un, ja metalurģijai rūdas nesošo slāņu nenozīmīgajai kapacitātei nav nekādas vērtības, tad tie ir piemēroti mājas amatieru hobijam.
Dabā šādas rūdas ir atrodamas visu veidu un īpašībās, sākot no apjomīgām spolēm un mazām drupatas līdz sapropelim līdzīgai struktūrai. Viņu atradnes atrodas purvu apakšā, zemienēs un tiem blakus esošo kalnu nogāzēs. Pieredzējuši zvejnieki nosaka to atrašanās vietu ar raksturīgo sarūsējušo ūdeni un tumšajiem dūņiem purvu virsmā, kā arī ar daudzām citām pazīmēm. Pēc augsnes augšējā slāņa noņemšanas, bieži ūdenī ceļgalu dziļumā un dažreiz pat līdz jostas vietai, tie noņem sarkanarkano nokrāsu “dzelzs zemi”. Ir vērts atzīmēt, ka par labāko tiek uzskatīta rūda no augstām vietām un zem bērzu meža biezokņiem, jo no tā dzelzs būs mīkstāka, bet cietāku dzelzi iegūst no rūdas, kas atrodas zem egļu mežiem.
Process kopš neatminamiem laikiem nav daudz mainījies un ietver primitīvu izejvielu šķirošanu, augu atlieku tīrīšanu un malšanu. Tad rūdu sakrauj sausās vietās, uz zemes vai uz speciāla koka grīdas un kādu laiku atstāj nožūt. Pēdējā posmā to sadedzina, lai noņemtu atlikušās organiskās vielas, un nosūta kausēšanai uz krāsnīm.
