Кіріспе
Темір(II) карбонатынан құралған минерал, метеориттің бір түрі.
the type of meteorite
Сидерит – темір(II) карбонатынан (FeCO3) тұратын минерал. Оның атауы ежелгі грек сөзі σίδηρος-тан шыққан, яғни "темір" дегенді білдіреді. Құнды темір кені саналатын сидерит 48% темірден тұрады және құрамында күкірт пен фосфор болмайды. Мырыш, магний және марганец темірдің орнына жиі келіп, сидерит-смитсонит, сидерит-магнезит және сидерит-родохрозит секілді қатты ерітінділер қатарын құрайды. Бұл минерал тригональды кристалл жүйесінде кристалданады, ромбоэдр пішінде болады және әдетте қисық, жолақты беттерімен сипатталады. Масса түрінде де кездеседі. Түсі сарыдан қара қоңырға дейін, тіпті қараға дейін өзгеруі мүмкін, соңғысы марганец болуымен байланысты. Сидерит гидротермальдық тамырларда жиі табылады және барит, флюорит, галена сияқты минералдармен қатар кездеседі. Шиферлер мен құмтастарда да кең таралған диагендік минерал болып табылады, кейде үш өлшемді сақталған қазбаларды қамтитын конгрецияларды (бетондылықтарды) қалыптастырады. Седименттік тау жыныстарында сидерит көбінесе аз тереңдікте пайда болады, ал оның элементтік құрамы шөгінділердің қалыптасу ортасымен байланысты. Сонымен қатар, жақында жүргізілген зерттеулерде сфаэросидериттің (топырақтармен байланысты түр) оттегі изотоптық құрамы, метеориттік судың пайда болуына байланысты изотоптық құрамын анықтау үшін прокси ретінде қолданылды.
Карбонат темір кендері
Карбонат темір кендері, мысалы, сидерит, болат өндірісі үшін экономикалық тұрғыдан маңызды болғанымен, кен ретінде идеалды емес. Олардың гидротермальды минералдануы оларды көбінесе тік қабаттарды бағыттап өтетін шағын кен линзалары түрінде қалыптастырады. Бұл оларды ашық карьерде өңдеуге қолайсыз етеді және оларды шахтада өңдеудің құнын арттырады. Жеке кен денелерінің кішкентай болуына байланысты, әрбір кен денесі толық игерілгеннен кейін ұңғыма жабдықтарын, орамдарды және сорғы станцияларын қайта орнату немесе көшіру қажет болуы мүмкін. Бұл кенді өңдеуді әдеттегі темір кені немесе гематитті ашық карьерлермен салыстырғанда қымбатқа түседі. Темір кені мен жолақты темір формациялары шөгінді формациялар болып табылады, сондықтан экономикалық тұрғыдан тиімді кен орындары айтарлықтай қалың және кеңірек болуы мүмкін. Осы айырмашылықтар спатты кен мен гематит арасында бірқатар кен өндіру компанияларының, әсіресе Брендон Хиллс темір кен компаниясының банкрот болуына әкелді. Спатты темір кендері марганецке бай және фосфорға кедей. Бұл олардың Бессемер болат жасау процесімен байланысты бір маңызды артықшылығына әкелді. Бессемердің 1856 жылғы алғашқы демонстрациялары сәтті болғанымен, оның әдісін қайталауға жасаған басқалардың алғашқы тыңайсыздары сапалы болат өндіре алмады. Металлург Роберт Форестер Мушеттің жұмысы бұл айырмашылықтың себебі Бессемердің қателікпен қолданған швед кендерінің табиғаты екенін көрсетті; олардың құрамында фосфор өте аз болды. Бессемер конвертерінде еуропалық жоғары фосфорлы кенді пайдалану нашар сапалы болатты берді. Жоғары фосфорлы кеннен жоғары сапалы болат өндіру үшін Мушет Бессемер конвертерін ұзағырақ жұмыс істеуге болатынын түсінді, болаттағы барлық қоспаларды, соның ішінде қажетсіз фосфорды, сонымен қатар көміртекті (болаттың маңызды құрамдас бөлігі) жағып, содан кейін көміртекті, манганмен бірге, бұрын белгісіз, фосфорсыз ферромарганец кенінің түрінде, яғни спиегельэйзен түрінде қосуға болатынын анықтады. Бұл спиегельэйзенге кенеттен сұраныс тудырды. Ол минерал ретінде жеткілікті мөлшерде қол жетімді болмағандықтан, Оңтүстік Уэльстегі Эбб Вейлдегі болат зауыттары көп ұзамай оны спатты сидерит кендерінен жасауға үйренді. Сондықтан бірнеше онжылдық бойы спатты кендерге сұраныс болды, бұл олардың кен өндіруін ынталандырды. Бірақ уақыт өте келе, Бессемер конвертерінің бастапқы "қышқыл" қаптамасы, кремнийлі құмтас немесе ганнистерден жасалған, жаңа Гилкрист-Томас процесінде "негізгі" қаптамамен ауыстырылды. Бұл фосфор қоспаларын шлак түрінде алып тастады, ол қаптамамен химиялық реакция нәтижесінде пайда болды, және енді спиегельэйзен қажет болмады. 1880 жылдардан бастап кенге сұраныс тағы да төмендеді және олардың көптеген кен орындары, соның ішінде Брендон Хиллс кен орындары, көп ұзамай жабылды.
Their hydrothermal mineralisation tends to form them as small ore lenses, often following steeply dipping bedding planes. This makes them not amenable to opencast working, and increases the cost of working them by mining with horizontal stopes. As the individual ore bodies are small, it may also be necessary to duplicate or relocate the pit head machinery, winding engine and pumping engine, between these bodies as each is worked out. This makes mining the ore an expensive proposition compared to typical ironstone or haematite opencasts. efn lr|Both ironstones and banded iron formations are sedimentary formations, thus the economically viable deposits may be considerable thicker and more extensive. These differences between spathic ore and haematite have led to the failure of a number of mining concerns, notably the Brendon Hills Iron Ore Company. Spathic iron ores are rich in manganese and have negligible phosphorus. This led to their one major benefit, connected with the Bessemer steel making process. Although the first demonstrations by Bessemer in 1856 were successful, others' initial attempts to replicate his method infamously failed to produce good steel. Work by the metallurgist Robert Forester Mushet showed that the reason for the discrepancy was the nature of the Swedish ores that Bessemer had innocently used; they were very low in phosphorus. Using a typical European high phosphorus ore in Bessemer's converter gave a poor quality steel. To produce high quality steel from a high phosphorus ore, Mushet realised that he could operate the Bessemer converter for longer, burning off all the steel's impurities including the unwanted phosphorus but also the carbon (which is an essential ingredient in steel), and then re adding carbon, along with manganese, in the form of a previously obscure ferromanganese ore with no phosphorus, spiegeleisen. This created a sudden demand for spiegeleisen. Although it was not available in sufficient quantity as a mineral, steelworks such as that at Ebbw Vale in South Wales soon learned to make it from the spathic siderite ores. For a few decades, spathic ores were therefore in demand and this encouraged their mining. In time though, the original 'acidic' liner of the Bessemer converter, made from siliceous sandstone or ganister, was replaced by a 'basic' liner in the newer Gilchrist Thomas process. This removed the phosphorus impurities as slag produced by chemical reaction with the liner, and no longer required spiegeleisen. From the 1880s demand for the ores fell once again and many of their mines, including those of the Brendon Hills, closed soon after.