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行业动态

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铁矿石的发展简史

2021-08-23
铁、铁矿的发现与运用
我国是世界上运用铁最早的国家之一。早在19000年前,周口店“山顶洞人”就初步运用赤铁矿粉作为赭赤色颜料,涂于装饰品上或许随葬撒在尸身周围。这是人类运用天然矿产颜料的初步。到新石器时代(距今10000~4000年),兴起了制陶业,并发明制作各种风格的彩陶。制作赭赤色彩陶的质料就是赭石(赤铁矿)。
人类运用铁器制品至少有5000多年前史,初步是用铁陨石中的天然铁制成铁器。最早的陨铁器是在尼罗河流域的格泽(Gerzeh)和幼发拉底河流域乌尔(Ur)出土于公元前4000多年前的铁珠和匕首。现在我国最早的陨铁文物是1972年在河北藁城台西村商代中期(公元前13世纪中期)遗址中发现的铁刃青铜钺。这件古武器,经全面的科学考察,确认刃部是陨铁加热锻造成的。它标明我国商代人们已把握必定水平的锻造技术和对铁的知道,熟悉铁加工功能,并知道铁与青铜在性质上的不同。但那时人们还不会运用铁矿石炼铁,而铁陨石又很少,所以其时的铁制品是十分宝贵的物品。
我国用铁矿石直接炼铁,前期的方法是块炼铁,后来用竖炉炼铁。在春秋时代晚期(公元前6世纪)已炼出可供浇铸的液态生铁,铸成铁器,应用于出产,并发明了铸铁柔化术。这一发明加快了铁器代替铜器等出产东西的前史进程。战国冶铁业兴盛,出产的铁器制品以农具、手工东西为主,武器则青铜、钢、铁兼而有之。据记载,今山东临淄和河北邯郸铁矿等,春秋战国时期都已进行开掘。
采掘简史
跟着冶铁业的兴盛与开展,发现和开掘的铁矿产地,一代比一代多。春秋战国时代(公元前770年~前221年),据《山海经·五藏山经》记载产铁之山有37处。汉武帝(公元前119年)在49个产铁区域设置铁官。唐代,按《新唐书·地舆志》记载,其时全国产铁之山104处。明代,有铁矿产地130处。到清代前期(公元1644~1840年)铁矿产地开展到134处之多。古代开掘的大部为地表风化残积、堆积矿和江河岸边的铁矿,以及露出地表的浅部铁矿体。采掘方法首要有:
(1)露天垦土法翻耕有铁矿的土地,矿石随之露出地上。《天工开物》记载:土锭铁(即褐铁矿结核)“浅浮土面,不生深穴”,“若起冶煎炼,浮者拾之。又乘雨湿之后,牛耕起土,拾其数寸土内者”。这是古代记载的一种特殊采矿方法。
(2)露天掘取法用于采掘地表露头铁矿体。1974年在鞍山东北的和平沟开掘的汉代古采坑,坑形上宽10m,下窄2m,深10m,呈漏斗状。显然是古代露采遗址。清代开掘的庙儿沟(南芬)铁矿,是人们在地表露头处先用棒撬开石缝,再用火烧(火爆法),通过冷缩热胀,使其破碎,采纳矿石。
(3)地下凿坑法即沿着矿体往地下凿坑采掘矿石。在河南、江苏、黑龙江等地一些古铁矿遗址,都发现有竖井、斜井和巷道直接采掘矿石的古洞。阐明其时人们已能根据矿体的不同产状,选用不同的采掘方法,河南开掘的汉代巩县铁生沟的巷道是沿矿体平行掘进,并沿矿体倾斜分别有上山和下山小斜井,直接采矿。竖井有方形和圆形两种,一般在矿体中间或一侧往下采掘矿石。对缓倾斜矿体再选用斜井。江苏利国东汉冶铁遗址附近的峒山古竖井,井口径1.5m,深约10m。
因为采掘技术的提高,矿井愈来愈深。黑龙江阿城五道岭区域,开掘金代中期的铁矿井深达40m,矿井呈阶梯式,井内有采矿和选矿(手选)的不同作业区,还有灯洞和采掘东西。
(4)古代采掘东西有铁斧、铁锤、铁锥、铁镐和铁砧等。如在河南发现的汉代、宋代一些铁矿,采掘东西是铁斧、铁锤、铁锥、铁镐等,在古采洞的围岩壁上还遗留有铁斧、铁锥的凿痕。到近代(1840~1949年),开掘的铁矿山大部是在古矿硐(采场)的基础上建立起来的。据已查阅的40多处矿山资料记载,这些都曾先后通过不同程度的地表查询和矿石质量化验。有些矿山初步逐渐选用新的采掘、运输方法和设备以及贫矿选别。开掘规划比较大。如辽宁鞍山弓长岭铁矿1933~1945年年均产矿石约60万t,最高年产达100万t;湖北大冶铁矿1942年最高年产矿石达144万t;安徽马鞍山铁矿南山区1941年最高产矿石90万t。这3个矿山是我国近代时期铁矿首要产区,也是古代闻名的铁矿产地。 [10] 
地质找矿简史
人类对地质现象的调查和描绘以及对岩石、矿产的知道,可追溯到远古时期。在我国春秋战国成书的《山海经》、《管子》中的某些华章,是人类对岩石矿产的最早总结,并从发现的矿产地中总结一些矿产分布规矩和找矿标志。《管子·地数》中记载:“全国名山五千二百七十,出铜之山四百六十七,出铁之山三千六百有九”。然后《史记·货殖列传》:“铜、铁则千里往往出棋置”。归纳了铁铜矿产的分布。《管子·地数》对矿产分布规矩的论说有:“山上有赭,其下有铁”;“上有慈石(磁铁矿)者,下有金也”,清晰地总结了铁和铜、金矿产的垂直(上、下)分布规矩,除垂直分布规矩外,《山海经·五藏山经》记载许多区域(山)不同矿产分布的“阴阳”分布联系。西山经:“符禺之山(今陕西华县西南)其阳多铜,其阴多铁”,盂山(今陕西靖边县)“其阳多铜,其阴多铁”;泰冒之山(今陕西肤施)“其阳多金,其阴多铁”;龙首之山(今陕西陇县)“其阳多黄金,其阴多铁”;西皇之山“其阳多金,其阴多铁”。《中山经》:”荆山(今湖北南漳县)“其阴多铁,其阳多赤金”;密山(今河南新安县)“其阴多铁”;求山“其阳多金,其阴多铁”;《北山经》:白马之山(在今山西孟县北)“其阴多铁,多赤铜”等等。这是古人通过开掘实践总结出来的“规矩”。但如何加以科学说明,是一个有待探讨的问题。
找矿条理(标志),古代称之为“苗”、“引”或“荣”。除前边叙说的一些铁矿与其他金属矿产分布规矩作为找矿标志外,还总结有,《丹房镜源》:“阴平(今甘肃文县西北)铅出剑州(今川北龙山东南)是铁之苗”。“瑰宝论”:“上铙乐平铅……铁苗也”。郭璞《流赭赞》:“沙则潜流,亦有运赭;于以求铁,趁在其下”。可见“赭”有在高山上的,也有在流水中,都见有找铁矿的条理。《管子·地数》记:“山上有赭,其下有铁……此山之见荣者也”。
古代对金属矿产的生成,也有比较清晰的知道。如《博物志》记:“石者,金之根甲”。这是说金属矿产以岩石为“根”,而又被岩石所围住(“甲”),很形象地阐明晰原生金属矿产的成因。
从上述来看,我国古代人们对地质的知道具有必定水平,许多阅历总结至今仍具有必定的地质找矿价值。但许多阅历与知道,没有开展到现代地质科学的高度。从18世纪今后不论在地质学的知道上还是在应用上,较诸欧洲都显得落后。
19世纪后期,我国官办和民用工业进一步开展与扩展,使钢铁消耗量添加,近代矿冶工业的开展,需求进行地质查询和找矿作业。但其时咱们还没有自己的专业地质人员,因而不得不延聘外国矿师进行找矿。直到辛亥革命今后,1916年由我国自己培养的首批地质人员在国内初步了地质矿产查询作业。最先进行地质查询的铁矿区有河北龙烟、井陉和湖北鄂城等铁矿山。这可能是我国自己的地质人员最早查询的铁矿床。