Kijevā un pēc tam Maskaviešu Krievijā gandrīz līdz 16. gadsimta beigām galvenā dzelzs ražošanas izejvielu bāze bija purvu un ezeru rūdas, kas atrodas tuvu virsmai. Zinātniskais termins tos dēvē par "organiskas izcelsmes brūno dzelzi" vai "limonītu". Dažu apmetņu, traktātu un strautu mūsdienu nosaukumi joprojām atspoguļo senatnes interesi par šo izejvielu: Zheleznyaki ciems, Rudokop ūdenskrātuve, Rzhavets strauts. Nepretenciozais purva resurss ražoja ļoti apšaubāmas kvalitātes dzelzi, taču tieši tas ilgu laiku izglāba Krievijas valsti.
Purva rūdas īpašības
Purva rūda ir daudzveidīgs brūns dzelzs akmens, kas nogulsnēts mitrājos uz ūdensaugu sakneņiem. Pēc izskata tas parasti parādās kā sarkanbrūnu nokrāsu vietēji vai biezi zemes gabaliņi, kuru sastāvu lielākoties attēlo dzelzs oksīda hidrāts, kā arī satur ūdeni un dažādus piemaisījumus. Ne tik bieži sastāvā var atrast niķeļa oksīdu, hromu, titānu vai fosforu.
Purva rūdām ir zems dzelzs saturs (no 18% līdz 40%), betir viena neapstrīdama priekšrocība: metālu kausēšana no tiem notiek tikai 400 grādu temperatūrā pēc Celsija, un 700–800 grādu temperatūrā jau var iegūt pieņemamas kvalitātes dzelzi. Tādējādi ražošanu no šādām izejvielām var viegli izveidot vienkāršās krāsnīs.
Purva rūda ir plaši izplatīta Austrumeiropā un pavada mērenās joslas mežus visur. Tās izplatības dienvidu robeža sakrīt ar meža-stepju dienvidu robežu. Steppe zonās šāda veida dzelzsrūdas gandrīz nav.
Cauri vēstures lappusēm
Purva rūda ilgu laiku dominēja pār dzīslu rūdu. Senajā Krievijā dzelzs izstrādājumu ražošanai viņi izmantoja purvos savākto rūdu. Viņi to izņēma ar kausiņu, no augšas noņemot plānu veģetācijas slāni. Tāpēc šāda rūda ir pazīstama arī kā "velēna" vai "pļava".
Dzelzs ieguve no purva rūdas bija tīri lauku amatniecība. Zemnieki izgāja makšķerēt, kā likums, vasaras sezonas beigās un rudens sākumā. Rūdas meklējumos izmantots koka miets ar smailu galu, ar kuru izlauzās cauri velēnas virskārtai, iegremdējot to 20-35 centimetru dziļumā. Kalnraču meklēšanas rezultāti vainagojās ar noteiktu mieta radītu skaņu, un pēc tam iegūto iezi noteica gabala krāsa un garša. Rūdas žāvēšana no liekā mitruma aizņēma līdz diviem mēnešiem, un oktobrī tā jau tika kalcinēta ugunīs, izdedzinot dažādus piemaisījumus. Galīgā kausēšana tika veikta ziemā domnās. Noslēpumi, kā iegūt purva rūdu,nodota un saglabāta paaudzēm.
Interesanti, ka senkrievu valodā leksēma "rūda" tika lietota gan rūdas, gan asiņu nozīmē, un atvasinājums "rūda" bija "sarkans" un "sarkans" sinonīms.
Rūdu veidošanās
1836. gadā vācu ģeologs H. G. Ērenbergs pirmo reizi formulēja hipotēzi, ka purvā augošie brūnās dzelzsrūdas grunts nogulumi ir dzelzs baktēriju vitālās aktivitātes rezultāts. Tajā pašā laikā, neskatoties uz brīvo attīstību dabiskajā vidē, šis galvenais purva rūdas organizētājs joprojām nav laboratoriski kultivēts. Tās šūnas ir pārklātas ar sava veida dzelzs hidroksīda apvalku. Tādējādi ūdenstilpēs, attīstoties un vitāli svarīgai dzelzs baktērijām, notiek pakāpeniska dzelzs uzkrāšanās.
Izkliedētas dzelzs sāls daļiņas no primārās atradnes nonāk gruntsūdeņos un ar ievērojamu uzkrāšanos ligzdu, pumpuru vai lēcu veidā nogulsnējas irdenos seklos nogulumos. Šīs rūdas ir sastopamas zemās un ļoti mitrās vietās, kā arī upju un ezeru ielejās.
Vēl viens faktors, kas ietekmē purva rūdas veidošanos, ir virkne redoksprocesu kopējā purva sistēmas attīstībā.
Depozīti
Lielākās purvu rūdas atradnes Krievijā atrodas Urālos, kur visu atradņu kopējā rezerve ir aptuveni 16,5 miljoni tonnu. Organiskas izcelsmes brūnā dzelzsrūda satur dzelzi no 47% līdz 52%, alumīnija oksīda klātbūtni unsilīcija dioksīds ir mērenās robežās. Šāda rūda ir izdevīga kausēšanai.
Karēlijas Republikā Novgorodas, Tveras un Ļeņingradas apgabalos ir gētīta (dzelzs oksīda hidrāta) atradnes, kas koncentrējas galvenokārt purvos un ezeros. Un, lai gan tajā ir daudz nevajadzīgu piemaisījumu, ekstrakcijas un apstrādes vienkāršība padarīja to ekonomiski dzīvotspējīgu. Ezera rūdas apjomi ir tik nozīmīgi, ka Oloņecas rajona dzelzs kausēšanas rūpnīcās 1891. gadā šo rūdu ieguve sasniedza 535 000 mārciņu un tika kausēti 189 500 mārciņas čuguna.
Tula un Ļipeckas apgabali ir arī bagāti ar purva ģenēzes brūnajām dzelzs rūdām. Dzelzs sastāvā svārstās no 30-40%, tajā ir augsts mangāna saturs.
Laupīšanas līdzekļi
Purva rūda mūsdienās gandrīz netiek uzskatīta par minerālu un maz interesē vietējās rūpniecības attīstību. Un, ja metalurģijai nenozīmīgajam rūdu saturošo slāņu biezumam nav nekādas vērtības, tad mājas amatieru hobijam tie ir tieši piemēroti.
Dabā šāda rūda ir sastopama dažāda veida un kvalitātes, sākot no apjomīgām pupiņām un mazām drupačām līdz sapropelim līdzīgai struktūrai. To atradnes atrodas purvu apakšā, zemienēs un tiem blakus esošo pauguru nogāzēs. Pieredzējuši makšķernieki vietas nosaka pēc purvu virsmas raksturīgā sarūsējušā ūdens un tumšajām dūņām, kā arī pēc vairākām citām pazīmēm. Noņemot augšējo augsnes slāni, bieži vien līdz ceļiem ūdenī un dažreiz patjostas, tie iegūst sarkansarkano nokrāsu "dzelzs zemi". Ir vērts atzīmēt, ka rūda no augstām vietām un zem bērzu mežiem tiek uzskatīta par labāko, jo dzelzs no tās būs mīkstāka, bet cietāku dzelzi iegūst no rūdas, kas atrodas zem egļu mežiem.
Turpmākais process kopš neatminamiem laikiem nav īpaši mainījies un ietver primitīvu izejvielu šķirošanu, attīrīšanu no augu atliekām un slīpēšanu. Pēc tam rūdu sakrauj uz sausām vietām, uz zemes vai uz speciāliem koka klājiem un atstāj kādu laiku nožūt. Pēdējā posmā to apdedzina, lai noņemtu atlikušās organiskās vielas, un nosūta uz krāsnīm kausēšanai.
Praktisks pielietojums
Fosfora un citu metālu piedevu klātbūtne purvu rūdu sastāvā samazina limonīta iežu izmantošanu tērauda un dzelzs kausēšanai. Metalurgi kā izejvielas lietuvju smilšu ražošanai arvien vairāk izmanto zemes šķirnes. Pēdējā laikā purvu rūda ir kļuvusi pieprasīta ķīmiskajos tīrīšanas līdzekļos, koksa rūpnīcās to izmanto sērūdeņraža izvadīšanai no gaisa. Un dažās Eiropas valstīs to izmanto sadzīves gāzes attīrīšanai. Dažus brūnās dzelzsrūdas veidus izmanto arī krāsu un laku ražošanā, jo īpaši okera un umbra krāsā.
Tādu purva rūdu šķirni kā "brūnā stikla galva" savā dzimtajā stāvoklī augstu vērtē rotaslietu ražotāji un akmeņu kolekcionāri. Tās kristāli tiek izmantoti, lai radītu izsmalcinātas rotaslietas katrai gaumei: kulonus, rokassprādzes, kulonus, gredzenus unauskari. Limonīts lieliski sader ar sudrabu.
