Лимонит (коричневая железная руда) – одна из железных руд, используемых для плавки чугуна, чугуна и стали в доменных печах. Это не отдельный минерал, а совокупность, содержащая несколько элементов. Использование лимонита в качестве сырья для производства железа началось несколько тысяч лет назад и продолжается сегодня. Что это за камень, лимонит и какими свойствами он обладает?
Общая характеристика и происхождение
Лимонит – это совокупность минералов, представляющая собой скопление гидратированных оксидов железа. Существует два варианта происхождения лимонита:
См. Также: Доломит: описание камня с фото, формулой, физическими свойствами и областью применения
- Агрегат образуется в результате эрозии железосодержащих минералов;
- Другой метод предполагает участие железобактерий, которые воздействуют на соединения железа, откладывающиеся на дне торфяных болот и озер.
Попадая в глубокие слои земной коры, где температура наиболее высока, лимонит превращается в гематит и магнетит. Минеральный агрегат – это возобновляемое ископаемое, его образование в земной коре происходит непрерывно.
Название минерала не имеет ничего общего с цитрусовыми, хотя и имеет охристо-желтый цвет. Оно происходит от греческого слова «лимон» – луг, болото, такое же происхождение имеет слово «лиман.
Известны два подвида лимонита:
- “Голова из коричневого стекла”. Это круглые наросты. Они довольно твердые, их поверхность гладкая и блестящая.
- Железо желтое или охристое. В отличие от предыдущего подвида, это землистый очень мягкий минерал. Именно эта разновидность используется для создания красящего пигмента.
Формула и свойства лимонита
Общая химическая формула минерального агрегата: FeOOH * (Fe2O3 nH2O). Это аморфное вещество и не имеет постоянного состава, поэтому определить точную формулу минерала невозможно. Физические характеристики минерального заполнителя:
- плотность – 3,3-3,9 г / см³;
- твердость по шкале Мооса – 1,5-6, в зависимости от состава, настолько мягкий, что царапается ногтем, другие формы коричневой железной руды имеют другие свойства и оставляют следы на стекле;
- декольте нет;
- непрозрачный;
- система ромбическая;
- перелом землистый.
Лимонит (болотная руда)
Минерал бывает красно-коричневым, оливковым, желтым и даже черным. Его можно растворить в соляной кислоте. При нагревании вода выделяется и превращается в гематит и начинает намагничиваться.
Химический состав
Химический состав бурой железной руды представлен оксидом железа (III) и водой в следующих пропорциях: Fe2O3 – 86-89%, H2O – 10-14%. Пропорции могут различаться, поэтому ранее были выделены разные разновидности лимонита. Лимонит теперь считается гидратированной версией гетита.
Гетит, или, как его еще называют, игольчатая железная руда, является основной составляющей лимонита. Этот минерал получил свое название в честь немецкого писателя И. В. Гете, любившего минералогию и владевшего большой коллекцией камней. Формула гетита – FeO (OH). Значительное присутствие этого минерала в агрегате делает лимонит более твердым, поскольку твердость гетита составляет 5-5,5 по шкале Мооса. Система планаксиально-ромбическая.
Лимонит, сидерит и гетит
Месторождения минерала
В России лимонит произрастает в Западно-Сибирском бассейне в Томской области. Это одно из самых значительных месторождений железной руды в мире, его площадь составляет 260 тысяч квадратных километров. Добыча бурой железной руды также ведется в Курской магнитной аномалии, которая расположена в Курской, Белгородской и Орловской областях.
Самое крупное месторождение лимонита на территории Украины – Криворожский железорудный бассейн, протянувшийся в виде длинной полосы в северо-восточном направлении протяженностью более 100 км. Основная часть бассейна находится на территории Днепропетровской области. Есть крупные месторождения руды в Казахстане и Таджикистане. В Европе лимонит добывают во Франции и Люксембурге. Минерал также встречается в Гренландии.
Читайте также: Ситалл: что это такое, как его используют в украшениях и каковы магические свойства камня?
Добыча происходит в карьерах. Есть два метода добычи сырья. Первый вариант предполагает введение взрывчатки в перфорированную породу. Во втором варианте необходимо пробурить в породе узкие каналы, где проложен резервуар с воздухом высокого давления.
Практическое применение лимонита
Первоначально лимонит использовался как красящий пигмент. На Кипре из нее делали желтую охру или умбру, из более темных камней делали землистую и коричневую краску.
Использование лимонита в металлургии берет свое начало в Африке. Первые свидетельства минерального агрегата в виде железной руды указывают на то, что выплавка железа производилась на территории современной Танзании. Минерал, богатый лимонитом, был нагрет, в результате чего агрегат превратился в гематит. Когда температура достигла 1250 ° C, руда была измельчена, куски железа слиплись, а неметаллические примеси были удалены из смеси.
Первые доменные печи, позволившие более эффективно использовать лимонит в черной металлургии, появились в I веке в Китае. Намного позже, в XII веке, в Европе появились первые доменные печи, позволившие плавить сталь и железо.
В настоящее время лимонит продолжает использоваться в металлургии для выплавки чугуна и стали в доменных печах, но эта технология считается устаревшей, и многие компании отказываются от нее. Причиной этого является наличие многих примесей, которые препятствуют необходимым химическим реакциям или ухудшают качество конечного продукта.
получить чистое железо без фосфора, который часто присутствует в виде примесей, сложно и дорого, поэтому старайтесь по возможности использовать более чистые железные руды. В Соединенных Штатах и некоторых других штатах промышленная разработка бурой железной руды приостановлена, поскольку это экономически невыгодно. В качестве лепки использована землистая охра.
Кроме того, лимонит используется как полудрагоценный камень. В течение нескольких десятилетий он не имел ценности в ювелирном деле. Однако благодаря современным технологиям обработки стало возможным создавать красивые и дорогие изделия.
Лимонит обрамляют золотом или серебром, ювелиры делают украшения: кольца, подвески, серьги. Из него делают различные декоративные элементы: статуэтки, цветочные горшки, подставки, подсвечники. Необработанные кристаллы минерального агрегата находят свое место на прилавках коллекционеров. Наиболее популярны в минералогических коллекциях псевдоморфные экземпляры.
