Добыча железа из руды

Добыча железной руды в России, крупнейшие месторождения и способы добычи

Как известно Россия весьма богата на природные ресурсы и активно осваивает их добычу. Именно на ее территории расположены самые крупные в мире железорудные месторождения. Изготавливаемый из нее металл, как известно, важен не только для производственных целей, но и повседневных нужд. Разберем более детально, как же осуществляется добыча железной руды в России.

Почему руда так важна?

Человек научился получать из земли различные блага для своего существования еще с древнейших времен. Возделывание земли позволяет ему вырастить пищу, а добыча полезных ископаемых из ее недр и их обработка – сырье и топливо для самых различных целей.

Именно с тех пор как человек начал добывать железо, в его развитии начался совершенно новый этап. Сегодня жизнь без металла уже нельзя себе представить – настолько он укрепился во всех ее сферах. До начала ХХ века наибольший объем добычи металлических руд отводился именно железной.

Несмотря на тот факт, что железо содержится во многих горных породах, добываются только наиболее экономически целесообразные, которые содержат наибольшее количество металлов и по своим качествам подходят для обработки.

Характеристики

Железосодержащие минеральные образования составляют примерно 5% земной коры, что делает его четвертым по распространяемости элементом в мире.

Руда содержит множество однородных тел – минералов, а их количество и наличие самого железа служат основными критериями, определяющими ее качество. Немаловажную роль также играет количество примесей, химические, физические свойства и ряд других показателей. По содержанию железистых соединений разделяют следующие виды:

  • очень богатые (железо превышает 65%);
  • богатые (50%-65%);
  • средние (25%-45%);
  • бедные (25% и меньше).

Состав руды и прочие ее характеристики влияют на дальнейшее ее применение. В частности, она может быть использована для изготовления чугуна или стали. При этом большое количество вредных примесей осложняют процессы получения металла и увеличивают их стоимость. Некоторые же химические элементы целенаправленно извлекаются из нее.

Железорудные месторождения

Месторождения железной руды принято разделять по их происхождению. Всего в геологии принято выделять следующие их виды:

  1. Магматогенные, сформировавшиеся вследствие высоких температурных воздействий.
  2. Экзогенные, зародившиеся в речных долинах. На их формирование повлияли осадочные процессы и выветривания пород.
  3. Метаморфогенные, которые были сформированы на осадочных месторождениях под воздействием различных преобразовательных процессов, высоких температур и давления.

Сегодня свыше 50 стран занимаются железодобывающей промышленностью и Россия входит в пятерку лидеров. По количеству запасов она занимает первое место и только по качеству самого железа несколько уступает.

Как добывается железная руда

Всего можно выделить два способа добычи железной руды:

  1. Открытый. Горная выработка породы под открытым небом.
  2. Закрытый. Создание системы подземных горных выработок в виде шахт.

Суть открытого способа состоит в срезании верхнего слоя земли с целью извлечения породы при помощи специальной техники. Далее она отправляется на специальные обогатительные предприятия, а потом – электрометаллургические.

Поскольку железная руда залегает в прочной, массивной и целостной горной породе, для ее извлечения проводятся взрывные работы. Их осуществление подразумевает применение аммиачной селитры, нефти и других взрывных веществ. При этом качество добываемой породы никаких изменений не претерпевает. В результате взрывов порода она разрушается, а ее обломки транспортируют из карьера.

Если глубина залегания добываемого минерального образования ниже 500 метров, использовать карьерный способ для его добычи уже нельзя. В таком случае прибегают к строительству шахт, глубина которых, как известно, может доходить до нескольких километров. Они значительно меньше вредят окружающей среде, в отличие от карьеров, но и требуют больших затрат. Специальные комбайны машинного типа разламывают породу, после чего она транспортируется на поверхность.

Как происходит обогащение руды

Размеры рудных пластов могут доходить до двух метров, поэтому перед обогащением их необходимо измельчить. Далее используют следующие методы:

  1. Гравитационная сепарация. Чтобы разделить крупные и мелкие частицы на них оказывается механическое воздействие – дробление, вращение и т.д. Считается самым лучшим и низким по стоимости методом, поэтому получил широкое распространение.
  2. Магнитная сепарация. При помощи магнита происходит отделение железной руды от примесей, которые смываются водой.
  3. Флотация. Металлические частицы окисляются при помощи воздуха, который присоединяет их к себе. Для ее осуществления подходит только однородная и мелкоизмельченная порода.
  4. Комплексный способ. Когда для получения необходимого сырья недостаточно только одного из вышеперечисленных методов их комбинируют. Иногда процедура требует неоднократного повторения.

Далее полученное железорудное сырье отправляется на производство, где из них будет изготовлен металл. В чистом виде он используется достаточно редко, а вот различные его сплавы за счет индивидуальных особенностей получили повсеместное распространение.

Крупнейшие месторождения железной руды в России

Большую часть российских запасов принято относить к докембрийским осадочным породам. Преимущественно это красные, бурые и магнитные железняки, различающиеся по своим характеристикам. Однако лишь 12% из них являются высококачественной породой, чье содержание железа превышает 60%.

Кроме того, геологические условия на российских месторождениях достаточно сложные, что представляет трудности при их разработке, а расположены они по всей территории РФ достаточно неравномерно. Крупнейшие из них базируются в Центральном федеральном округе. Свыше 55% всего объема добываемого в стране железа поставляют именно эти месторождения.

Карелия и Мурманская область также могут похвастаться тем, что их месторождения предоставляют 18% от всей руды, а Гусевогорское, расположенное в Свердловской области, дает 16%. Рассмотрим далее наиболее крупные месторождения Российской Федерации.

Курская магнитная аномалия

Именно в ней находится свыше половины от всего запаса железа на планете. Курская магнитная аномалия (КМА) представляет собой крупнейший в мире железорудный бассейн. Большая его часть расположена преимущественно на территории следующих областей:

  • Курской;
  • Орловской;
  • Белгородской.

Стоит отметить, что в совокупности его границы затрагивают девять регионов центральной и южной России. Активные разработки ведутся на следующих месторождениях КМА:

  • Стойленском;
  • Михайловском;
  • Лебединском.

Запасы КМА исчисляются миллиардами тонн, что делает его самым крупным в мире месторождением. Тем не менее разведанные объемы составляют всего 30 млрд. тонн. Его же площадь превышает 160 тысяч км². Добываемая в нем руда представлена магнетитовыми кварцитами и гранитоидами.

Текстура руды, добытой в КМА, является многокомпонентной, а глубина ее залегания варьируется в пределах от 30 до 650 метров. В перспективе также открытие для разработок и новых месторождений.

Бакчарское месторождение

Это месторождение также считается одной из наиболее крупных проявлений руды в мире. Относится к Западно-сибирскому бассейну в Томской области между реками Андрома и Икса.

Представляет собой четыре железорудных пласта, налегающих друг на друга в некоторых местах. Руда залегает на глубине от 200 метров, а с северной стороны доходит и до 300 метров. При площади в 16 тысяч км² оценочный объем его запасов составляет свыше 30 миллиард тонн.

Месторождение хорошо разведано и содержит руду высокого качества. Количество железа в ней доходит до 57%, к тому же она хорошо поддается обогащению, которое может увеличить его содержание до 97%.

В добываемой железной руде встречаются компоненты таких металлов как кобальт, титан, хром и т.д. Примечательно, что данное месторождение удалось обнаружить совершенной случайным образом, в процессе проведения экспедиции по поиску нефти еще в 60-х годах.

Оленегорское месторождение

Основа его сырьевой базы изобилует железистыми кварцитами, где магнетит и гематит выступает в роли ключевых минералов. Хотя порода находится практически на самой поверхности, основное рудное тело доходит до глубины 800 метров и более, а его протяженность составляет 32 километра.

Вредных примесей в руде этого месторождения очень мало, что позволяет получить высококачественный металл. Еще одно преимущество оленегорской железной руды заключается в ее легкообогатимости. Однако содержание железа в ней составляет всего 31%.

Важно подчеркнуть, что Россия, будучи весьма богатой на природные ресурсы, также достаточно сурова в плане климата и географии. Добыча природных ископаемых на ее территории связаны с гораздо большими затратами и рисками. Но именно благодаря этим трудностям горнодобывающее производство развивается такими активными темпами.

Железный передел

Пять лет ИТ оставались для ММК неразработанной “рудой”, пока не появилась сила, которая за полтора года “переплавила” их в действующую EPR-систему.

О том, что гора Магнитная богата железной рудой, известно уже более 200 лет, но очень долго ее добыча оставалась на мизерном уровне. Даже к авторитетному мнению Менделеева, изучившего запасы горы в 1899 году и призвавшего к активному их освоению, никто не прислушался. Настоящая разработка месторождения началась лишь в 1920-х годах. Когда в 1998 году на Магнитогорском металлургическом комбинате началось внедрение HR-модуля пакета Oracle Applications, авторитет главы кадровой службы предприятия Елены Пасаженниковой тоже оказался недостаточным для быстрого завершения проекта. Внедрение затянулось на три года и было доведено до конца только благодаря настойчивости госпожи Пасаженниковой, заявившей: “Либо мы внедрим этот модуль, либо я уволюсь”.

СIО-металлург

С финансовым модулем, внедрявшимся вслед за кадровым, история повторилась. Топ-менеджеры ММК особого внимания проекту не уделяли, поэтому на предложения использовать “зашитые” в информационную систему best practices ИТ-консультанты получали от будущих пользователей ответ: “Делайте не как правильно, а как нам удобно”. “И консультанты дрогнули, — рассказывает зам. генерального директора по сбыту ММК Игорь Виер. — Они до такой степени приспособили продукты Oracle к требованиям пользователей, что ничего оригинального в этой программе практически не осталось”.

Три года назад, когда проект на комбинате уже откровенно “хоронили”, им заинтересовался генеральный директор. Понимая, что для крупного предприятия, работающего с западными инвесторами, наличие корпоративной информационной системы — это своего рода дресс-код, он инициировал новый проект — по сквозной автоматизации ММК — и присвоил ему высший статус. Правда, самостоятельно руководить проектом он не мог, а поручать его снова ИТ-менеджерам не хотел. Поэтому доверил реализацию проекта Игорю Виеру, занимавшему тогда пост директора по финансам и экономике ММК. Металлург по специальности, Игорь Виер, успевший за 20 лет своего трудового стажа на комбинате поработать и в горячем цеху, и директором по маркетингу, директором по инвестициям и на других менеджерских позициях, пользовался непререкаемым авторитетом во всех дирекциях ММК. Летом 2003 года был подписан приказ о его назначении на пост СIO — с неслыханными для ИТ-директора полномочиями. Например, он получил право привлекать на проект сотрудников из любых подразделений предприятия. “Тех, кто не будет подчиняться, посылай ко мне”, — напутствовал Виера генеральный директор.

Новый СIO, под началом которого оказалось более 850 работников, начал с реорганизации ИТ-департамента, введя четкую специализацию. Если раньше программист мог несколько месяцев заниматься разработкой ПО, потом его бросали на обслуживание компьютеров, после чего привлекали к автоматизации, то теперь эти сферы были четко разделены. В ИТ-департамент перешло немало специалистов из других функциональных подразделений. Разумеется, лучшими кадрами жертвовали неохотно, поэтому приходилось оформлять их перевод в виде “командировки в ИТ” на строго ограниченный срок и с повышением зарплаты в два-три раза. Зарплаты ведущих ИТ-специалистов комбината сравнялись с окладами заслуженных сталеваров. В числе прочих Игорю Виеру удалось переманить в свою команду главного металлурга Алексея Носова и заместителя главного бухгалтера Дмитрия Каплана, ставшего “правой рукой” ИТ-директора.

Агитация по-корейски

На вопрос” какую систему теперь внедрять, первая реакция Игоря Виера была: SAP . В 2003 году немецкая ERP -система уже внедрялась на многих российских металлургических предприятиях. “Один знакомый топ-менеджер металлургической компании тогда чуть ли не умолял меня: „Внедряй SAP! Ты будешь учиться на моих ошибках, а я — на твоих”, — вспоминает Игорь Виер. — Но на комбинате мне напомнили, сколько денег уже вложено в Oracle . И я понял, что переход на SAP приведет к колоссальным затратам. К тому же тогда резко подорожал евро, из-за чего внедрять SAP оказалось на 40% дороже Oracle . Но в принципе это системы одного уровня. Хотя спорить, что лучше, SAP или Oracle, можно до умопомрачения”.

Борьба за “Магнитку” среди вендоров была нешуточной. Маркетологи SAP приводили в пример свои проекты на российских профильных предприятиях, а команда Oracle устроила специалистам ММК референсный визит в южнокорейскую металлургическую компанию Posco. Корейцы уверяли, что, вложив в систему 200 млн. долларов, они за год сумели сэкономить 800 млн. долларов, а стоимость акций компании выросла на 24%. Последним аргументом, склонившим чашу весов в пользу Oracle , стало обещание вендора сделать хорошую скидку при условии, что предприятие автоматизирует не менее 10% рабочих мест (с учетом давно купленных лицензий на HR-модуль Oracle получилось всего 2400 лицензий).

Контракт с Oracle и ее партнером по внедрению консалтинговой группой “Борлас” был заключен на фиксированную сумму 20 млн. долларов: из них 8 млн. предназначались на приобретение 2 тыс. лицензий, 5 млн. — на консалтинг и еще 6 млн. — на покупку оборудования. “Представьте, какая сумасшедшая ответственность легла на нас, — восклицает Игорь Виер. — На такие деньги можно купить какой-нибудь производственный объект”.

“Борлас” отрядил на проект 41 консультанта, сама Oracle — 19 (один с опытом работы на проекте в Posco). Им предстояло заняться автоматизацией производства, сбыта, службы снабжения и запасов, технического обслуживания и ремонтов, расчетов с дебиторами и кредиторами и внедрить контур бюджетирования (на Oracle Financial Analyzer ). Приглашенные для описания бизнес-процессов предприятия консультанты IBM Business Consulting Services справились с этой работой за 14 недель. Впрочем, большая заслуга в этом принадлежит Игорю Виеру, который уже занимался описанием процессов в свою бытность директором по финансам и экономике и хорошо знал, какие ресурсы для этого нужно привлечь. К фирменной методологии внедрения, принесенной консультантами Oracle и “Борласа”, СIO добавил два собственных лозунга: “Внедрять не как удобно, а как правильно” и “Либо ты работаешь в ERP, либо — на другом предприятии”.

Все 35 модулей пакета Oracle E-Business Suite проектная команда начала внедрять одновременно — по методу “большого взрыва”. Правда, “взрыв” производился не на чистом месте: предыдущий пятилетний опыт внедрения Oracle на ММК скорее мешал, чем помогал, поскольку установленные ранее продукты Oracle были кастомизированы до такой степени, что сопрягать их с новыми было очень трудно. “Проще всего, — делится опытом Игорь Виер, — внедрять на green field, в чистом поле, так сказать, где раньше ничего не было. Поэтому, например, так легко пошло внедрение ремонтного модуля”.

Информационное преимущество

По мере охвата подразделений предприятия системой встал вопрос, кто будет вводить данные — специальные операторы или сами рабочие. Попробовали первый вариант. Получилось, что операторам приходится вводить информацию со слов рабочих, ничего в ней толком не понимая. Проходя через “испорченный телефон”, данные искажались. Поэтому ввод доверили непосредственным исполнителям. И вскоре всех перестало удивлять, что рядом с агрегатом резки или горячей прокатки установлен компьютер, а рабочий, отложив рукавицы в сторону, время от времени садится за него и вбивает данные.

Отчеты, генерируемые ERP-системой, оказывались в распоряжении генерального директора и других “топов” раньше, чем у менеджеров среднего звена, которые продолжали пользоваться бумажными отчетами. Получив временное информационное преимущество, генеральный директор мог вызвать подчиненного и спросить, почему, например, с одного склада вчера было отгружено металла больше, чем с остальных. И спорить с генеральным, потрясая бумажкой в воздухе, было уже смешно: все поняли, что самые точные сведения содержатся в системе. Даже те менеджеры, которые относились к внедрению ERP с недоверием и прохладцей, принялись умолять ИТ-директора как можно быстрее установить на их рабочих местах хотя бы ту функциональность, какой располагает генеральный директор.

ERP беспристрастная

Еще в начале проекта стало ясно, что тотальная автоматизация предприятия позволит сократить лишний персонал. Осознав это, многие встревожились. “Я трижды клялся на профсоюзном комитете, что в результате внедрения информационной системы количество сотрудников не сократится более чем на строго определенную величину, — рассказывает Игорь Виер. — И всегда добавлял, что преданным комбинату и проекту людям бояться нечего. Мы стараемся никого не увольнять. Больше пугаем”.

Однако же удержаться удалось не всем. До проекта рабочий день клерков в заводоуправлении ММК делился на две части. В первой, до полудня, здесь вовсю стрекотали принтеры, и резко возрастал расход бумаги, во второй, после обеда, принтеры смолкали, зато резко возрастал интернет-трафик: разнеся по цехам и кабинетам распечатанные приказы, клерки начинали расслабляться. ERP-система сократила расход бумаги, равно как и интернет-трафика, многие клерки оказались не удел. Правда, за некоторых вступались начальники. Но ИТ-директор против такого протекционизма: “Чем хорош компьютер — у него нет эмоций, он не занимает ничьей стороны”.

Опасениям, что в системе не смогут работать пожилые сотрудники, разом положила конец тетя Маша со склада масел, работающая на “Магнитке” уже четвертый десяток лет. Устанавливая на ее рабочее место ПК, ей сказали: “Тетя Маша, ты, наверное, теперь работать не сможешь. На складе уже есть факс, теперь вот компьютер, а у тебя семь классов образования”, “Смогу”,— невозмутимо ответила она. “И ни одной жалобы мы от нее не услышали, — говорит Игорь Виер. — А как только мы начинали вторгаться в сферу какого-нибудь зажравшегося инженера, он тут же пытался использовать все свои знания, чтобы дезавуировать систему! Те, что поглупее, испытывали ее на прочность. Когда попытки не удавались, строчили анонимки “наверх”, расписывая, насколько плоха наша система. Такие люди спят и видят, когда же, наконец, у нас начнутся проколы. На фоне чужих проколов виднее собственные заслуги, особенно если этих заслуг почти и нет. Впрочем, я не трачу слишком много времени на уговоры и консультации: если человек упорствует, он отправляется совсем в другой кабинет. Ведь ERP -система беспристрастна, она хладнокровно показывает директору, кто работает на совесть, а кто получает зарплату зря. Когда система заработала, менеджеры забегали гораздо быстрее”.

Еще надо было что-то делать с ошибками при вводе данных в систему: невнимательность пользователей грозила остановкой ERP, вслед за которой остановилось бы и производство. Для защиты от рассеянных пользователей программисты разработали собственное ноу-хау, благодаря которому при попытке ввода неправильной информации система сама подставляет примерные стандартные данные. “Это как “запаска” в багажнике. Не полноценное колесо, но доехать на нем можно”, — поясняет Дмитрий Каплан. Другая беда — нерегулярный ввод данных. Приучить пользователей к постоянной работе в системе было непросто. “Когда мне надоело работать следователем, — делится еще одним ноу-хау Игорь Виер, — я выпустил распоряжение о том, что каждый пользователь системы обязан ежедневно подавать сведения о своей работе. Рабочие, фиксирующие выпуск стали и расход железорудного сырья и угля, норовили половину месячных сведений вводить в последние два дня. Получались колоссальные суммы — сразу до 500 млн. руб., при том что 100 млн. руб. — это только 1% рентабельности предприятия. Я приказал автоматически лишать премии всех, кто вводит за один день более 10% месячных данных”.

Несмотря на все эти трудности, через год после старта количество союзников проекта превысило число его врагов. “Тогда я понял, что превышена некая критическая масса и, как в термоядерной реакции, процесс внедрения принял необратимый характер”, — констатирует Игорь Виер. Осенью 2004 года инсталляция софта практически завершилась, и консультанты предложили запускать систему в работу с начала 2005 года. Однако собрать на Новый год проектную команду было нереально, поэтому решили запускаться с 1 ноября. Это решение не на шутку испугало бухгалтеров компании — они не привыкли разрывать учетный год на части. Уговорить их помог Дмитрий Каплан, который был “своим человеком” в бухгалтерии. Когда в ноябре начали вводить данные, треть информации оказалась дефектной — система не принимала ее. На исправление ушло больше месяца, так что отчет за ноябрь был готов к 13 января. Но все работали с удвоенной энергией, и годовой отчет удалось подготовить к 28 января.

ROI по-научному

Сумев внедрить за полтора года 35 модулей ERP-системы, несмотря на инерцию персонала и прочие трудности, ИТ-специалисты ММК заработали славу людей, которые обязательно доводят до конца все, за что бы ни взялись. Однако руководителей ИТ-департамента это больше тяготит, нежели радует. “Недавно, например, нам прислали протокол с просьбой разработать документооборот по переработке шлакового щебня, — смеется ставший ИТ-директором ММК Дмитрий Каплан. — С одной стороны, это доверие, но вообще-то, у ИТ-департамента совершенно другие задачи”. Признание пришло и со стороны вендора — Oracle назвала проект на ММК лучшим из всех своих проектов в регионе ЕМЕА за 2004 год. Он номинирован на участие в мировой программе Oracle — Business Benefits (ROI) Series, в ходе которой будет сделано то, что почти все российские С IO считают невозможным, — точный расчет экономического эффекта от внедрения ERP-системы.

Впрочем, спустя год после запуска ERP в эксплуатацию нерешенных задач у ИТ-службы ММК осталось еще немало. Например, сейчас на комбинате создается новая система справочной информации. “С путаницей в данных необходимо покончить, — решительно говорит ИТ-директор. — Те, кто производит известь, указывают одно название в справочниках, те, кто ее потребляет, — другое. А те, кто этой известью красит заборы, — и вовсе третье”. Еще одна проблема — интеграционная. В цехах “Магнитки” работают 144 АСУ низшего уровня, управляющие агрегатами, и 98% из них написаны программистами предприятия. ИТ-служба занимается их интеграцией с ERP -системой. Теперь это уже сфера ответственности Дмитрия Каллана: в конце 2005 года Игорь Виер, выполнив свою ИТ-миссию, занял пост зам. директора ММК по сбыту, уступив место в ИТ-департаменте своему заместителю. Хорошо знающие Дмитрия Каплана люди говорят, что жесткостью характера он не уступает своему бывшему шефу. По всей видимости, иначе руководить столь крупными проектами просто нельзя.

АЙВАН

Галина Ятчук ведущий консультант компании ИКТ:

— По своему опыту могу сказать, что многие заказчики не желают использовать “зашитые” в системе best practices , предпочитая тратить силы и время на переделку системной бизнес-логики. Порой удивительно наблюдать, насколько легко российский менеджмент готов перенимать западный опыт в части управленческих технологий и в то же время испытывает недоверие к апробированным на западе ИТ-решениям. Но ставка на уникальность системы сопряжена с трудностями в ее поддержке и модернизации.

Недостаточно внимания обычно уделяется и психологическому аспекту внедрения, что порой приводит к срыву не только сроков, но и проектов в целом. Роль сильного и харизматичного лидера при внедрении огромной ERP трудно переоценить. Такому специалисту приходится решать многочисленные организационные, методологические и управленческие задачи, и он обладает колоссальным объемом информации о работе предприятия. Поэтому очень важно в дальнейшем как можно эффективнее использовать его опыт. “Магнитке” в этом отношении повезло — такой лидер был найден, его пол номочия и ресурсы определены, что во многом и определило успех проекта.

Довольно популярный аргумент в пользу внедрения ERP -системы — возможность сократить персонал. Это не так; эффект, скорее, проявляется в качественном изменении структуры персонала на предприятии. Уменьшается число сотрудников, занимавшихся рутинной работой, и увеличивается число тех, кто отвечает за ввод и анализ информации, а также принятие оперативных управленческих решений. Именно такой эффект принес проект на ММК.

Добыча металлов: прошлое, настоящее, будущее

Современная классификация металлов и руд, способы получения металлов, тренды современной металлургии и металлургии будущего.

Все металлы состоят из частиц и делятся на черные и цветные. Они различаются не только по цвету, но и по составу частиц, которые определяют их химические свойства. Например, черные металлы являются более прочными и твердыми, цветные, напротив, более пластичны и податливы. Отличаются металлы и по тому, как их добывают и обрабатывают, и как их в дальнейшем используют.

Черные и цветные

Черные металлы – это железо и его сплавы. Черные металлы используются в промышленности гораздо больше, чем цветные. Из них изготавливают чугун и сталь, причем, для производства используются различные составы сплавов железа и углерода.
Цветные металлы – медь, алюминий, никель, свинец, и др., то есть все нежелезные металлы. Они более трудоемки по добыче, их меньше в целом в природе, используются они также более точечно. К примеру, добавляются к некоторым железным сплавам, для повышения стойкости производимой из них продукции.

Цветные металлы, в свою очередь, делятся на легкие и тяжелые. При этом производство тяжелых металлов требует больше затрат энергии, чем легких.

Легкие металлы – это, например, титан, алюминий, магний. Металлы очень ценные, к примеру, легкий алюминий – один из ключевых материалов для проводников, а из тугоплавких титановых сплавов производят детали и двигатели самых современных самолетов и химическое оборудование. Тяжелые металлы – медь, олово, никель, свинец, цинк. Стойкий к действию воздуха и воды никель позволяет увеличить прочность, износостойкость, коррозионную стойкость, повышает тепло- и электропроводность, улучшает магнитные и каталитические свойства, его используют практически во всех отраслях промышленности. А, скажем, из долговечного и прочного свинца изготавливают батареи и аккумуляторы. Есть также так называемые малые тяжелые металлы – ртуть, кадмий, кобальт – и легирующие – молибден, вольфрам, кремний. Легирование — это их введение в состав сталей и сплавов для придания сплавам необходимых физических, химических или механических свойств. Например, молибден повышает прокаливаемость стали.

Добыча руды

Россия является лидером по запасам железной руды, в нашей стране огромное количество месторождений руды – например, Курская аномалия, Карельское и Костомукшское месторождения, гора Магнитная (Челябинская область), Кузбасс, Красноярский край, и др. На этих территориях, в основном, добывают ископаемые для развития черной металлургии, в данных регионах базируются металлургические предприятия черных металлургов.

Ископаемые для цветной металлургии добывают преимущественно на Урале, Северном Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. Базы по переработке «цветных» ископаемых находятся чаще всего рядом с каждым месторождением.
Ранее руды добывались исключительно путем проведения подземных горных работ, сегодня для того, чтобы их найти, используются несколько способов добычи, в том числе, шахтовый, его еще называют подземным, и открытый, или так называемый карьерный. Некоторые предприятия используют комбинированный подход.

Карьерные работы ведутся прямо на поверхности земли – с помощью экскаваторов, то есть под открытым небом. Сначала горные породы готовят к выемке – проводят вскрышные работы, отделяют эти породы от массивов, рыхлят, затем происходит непосредственно процесс добычи. Если руды надо получить из скал, производят бурильно-взрывные работы. После того, как руда получена, ее транспортируют, а «отработанную» землю рекультивируют.

Подземные работы проводятся в недрах земли, в шахтах. При применении подземного подхода месторождение сначала вскрывают, затем готовят ископаемые к выемке, затем добывают их – валовым или селективным методом (когда ископаемые сразу отделяют друг от друга).

Безусловно, сегодня, помимо людских ресурсов и тяжелой бурильной техники, для добычи руд используется современное оборудование и компьютерные технологии, которые позволяют максимально эффективно планировать и проектировать все работы по добыче ископаемых.

Как получается металл

Чтобы получился тот или иной металл, нужен различный тип руды. Можно выделить, например, руды:

• медная. Руда, позволяющая произвести черновую и рафинированную медь, а также редкие металлы, если в руде есть их примеси, серную кислоту, и др.;
• оловянная;
• медно-никелевая;
• железная. Из это руды сегодня добывается не только железо, но и другие металлы, так как в ней могут содержатся их примеси;
• свинцово-цинковая;
• вольфрамо-молибденовая – очень ценная руда, дающая возможность создавать вольфрамовые и молибденовые концентраты;
• сурьмяно-ртутная;
• золотосодержащая. Из такой руды можно получать редкие металлов и полупроводниковые материалы, а также интерметаллические соединения из них.

Это далеко не все виды руд в природе.

При этом, цветные металлы получают из обогащенной руды – так называемого рудного концентрата. В цветной металлургии есть термин «обогащение», который означает искусственное повышение содержания металлов в сырье. По сути, это способ разделения образований на металлы и минералы. Именно обогащение и позволяет повысить содержание нужного, ценного металла в разы! Для этого используются различные технологии – руду дробят, измельчают, сортируют, перерабатывают путем обезвоживания, и др. Когда металл получен из руды, далее он обрабатывается и шлифуется.

Все процессы с ископаемыми и металлами производятся на металлургических комбинатах, как правило, в различных по специализации цехах. Например, есть основные заводы, а также филиалы, которые непосредственно занимаются обработкой металлов или их прессованием. Есть также цеха, которые проверяют металл на прочность, испытывают его характеристики – растяжение, пластичность, и др.

После всех этих действий и проверок металл отправляется в другие цеха или на другие предприятия для того, чтобы из него изготавливалась продукция – трубы, станки, машины, и многое другое.

Прошлое vs настоящее

Несмотря на то, что сегодня технологии шагнули вперед, шахтовый способ руды по-прежнему остается ключевым способом нахождения ископаемых. В то же время, на металлургических предприятиях все большее распространение получают ИТ-решения, позволяющие спроектировать процесс перед тем, как провести непосредственно добывающую работу.

Карьерный способ чаще всего применяется при разработке золотых, платиновых, оловянных, вольфрамовых и других месторождений, а подземный используют для добычи глубоко залегающих руд – вплоть до глубины 1700 м. Причем для разработки небольших месторождения иногда достаточно одной шахты, в крупных же функционирует целая система шахт (до 100-150).

При этом сегодня признано, что открытый способ имеет преимущества — лучшие санитарно-гигиенические условия труда, применение более технологичного оборудования, а в результате – более эффективный бизнес-результат. По подсчетам экспертов, при открытом способе добычи ископаемых производительность труда рабочих в 5 раз выше, чем в шахте, а себестоимость добытой руды в 3 раза ниже.

Также российские предприятия часто применяют смешанный способ, в котором проводятся и подземные (шахтовые) работы, и карьерные. ИТ-технологии позволяют просчитать, где лучше применить то или иное оборудование, что позволяет металлургам экономить там, где можно обойтись без шахтовой добычи ископаемых.

Железная руда гематит

Камень гематит получил свое название из-за красной окраски в тонких слоях и по красной черте, напоминающей кровь, которую он оставляет, если провести им вдоль гладкой поверхности. Именно по этой причине второе название гематита – кровавик. Для ювелирных изделий используется блестящая черная разновидность, но в обломках и в порошке он имеет красноватый оттенок, что позволяет отличить камень гематит от других черных минералов. Промышленное название минерала, являющегося одним из основных источников железной руды – красный железняк. Немцы называют камень железным блеском, а древние алхимики использовали имя мартит для его разновидности в честь бога войны Марса.

Промышленное название гематита, являющегося одним из основных источников железной руды – красный железняк

Состав и свойства

Красный железняк представляет собой оксид железа с формулой Fe2O3, кристаллизующийся в тригональной сингонии. Как правило, его кристаллы являются ромбоэдрами, хотя иногда бывают сплюснутыми параллельно основанию. Находят и двойниковые сростки, образующие путем двойникования разнообразные формы розетки. Гематитовые кристаллы могут оформляться в виде цветов, напоминающих розу с металлическим блеском. За такой цветок коллекционеры готовы отдать большие деньги, вплоть до нескольких тысяч долларов.

Для ювелирных изделий используется блестящая черная разновидность гематита

Удельный вес гематита-кровавика изменяется от 4,95 до 5,16 г/см³, твердость по шкале Мооса составляет 6,0 единиц. В природе, как правило, сопровождают гематит минералы-спутники типа соединений титана, марганца и алюминия, кварца, барита, магнетита, сидерита и хлорита. Свойственный гематиту цвет черты позволяет отличить его не только от обсидиана, мориона и других черных камней, но и от подделки. Особенно хорошо видно отличие при использовании фарфоровой или фаянсовой поверхности.

Месторождения минерала существуют во многих местах России, в Казахстане и на Украине. За рубежом камень добывают в США, Бразилии, Италии и Швейцарии.

Свойства камня гематит (видео)

Также рекомендуем прочитать:

Применение гематита

Кроме того, что минерал является железной рудой, т. е. используется для получения железа, порошок из чистого гематита используется в качестве минеральной краски и для полировки золотых изделий. У него есть важная роль в ювелирном искусстве, которая мало знакома россиянам, но со времен средневековья хорошо известна в западноевропейских странах. Описание гематита будет неполным, если не упомянуть про резьбу по гематитовым самородкам, которая была известна еще древним шумерам.

Из податливого материала кровавика вырезали настолько красивые печати, а также кольца-печатки, что многие из них стали выдающимися произведениями ювелирного мастерства. Ювелирные изделия, выполненные английскими мастерами в прошлом веке, до сих пор поражают ценителей своей строгой красотой и причудливостью художественного замысла. В золотых филигранных оправах можно увидеть тонкие черты римских легионеров в высоких шлемах или лавровых венках. Нередко мастера вырезали на геммах символический образ древнего бога войны Марса.

Галерея: камень гематит (45 фото)















Магическое влияние

Магические свойства камня связаны с его принадлежностью Марсу – символу бесстрашия, мужества и воинской доблести. В древности считали, что красный железняк дает неуязвимость в бою, способствует сохранению веры в победу, придает храбрости и умножает силы. Прежде уходящему на войну мужчине делали на камень кровавик заговор для того, чтобы он вернулся домой живой и невредимый. Времена меняются, однако врагов у людей меньше не становится, поэтому магические свойства гематита побеждать в бою остаются востребованы и в наши дни.

Кроме того, Марс сильно влияет на тех, чей гороскоп изначально связан с этой планетой – Овна и Скорпиона. Козерогам по гороскопу гематит тоже безусловно полезен, поскольку в 22 градусе Козерога Марс находится в экзальтации, т. е. в очень сильном положении. Поэтому на вопрос, кому подходит гематит, можно ответить так: всем, кому требуется боевой дух, защита от потусторонних сил и помощь в бою. При этом не столь важно, на каком поле происходит битва, поскольку, помимо внешних сражений, есть также внутренние, в том числе борьба с самим собой.

В магии Древней Руси свойства камня гематит использовали для защиты колыбели младенца от злых духов. Считалось, что злые духи не смогут заметить ребенка и навредить ему под защитой талисмана.

Современные эзотерики рекомендуют носить мужчинам кольца с кровавиком в серебряной оправе на указательном пальце правой руки. А талисман для женщин лучше носить на левой руке.

Целебные свойства

Лечебная характеристика минерала заключена в самом его названии. Считается, что камень оказывает влияние на гемоглобин крови, способствует лучшему усвоению кислорода тканями и заживляет раны. Кольца из гематита повышают кровяное давление на несколько единиц, поэтому очень полезны гипотоникам. Соответственно, людям с повышенным давлением лучше избегать ношения таких украшений. При вегетососудистой дистонии контакт с камнем нормализует обмен веществ в тканях, стабилизируя артериальное давление, что значительно облегчает состояние больных. В Древнем Риме богатым беременным женщинам для уменьшения маточного кровотечения во время родов давали в руки четки из гематита.

Как сделать магический талисман (видео)

При сосудистых расстройствах хорошо помогают браслеты или кольца на безымянном пальце левой руки для женщин и правой – для мужчин. При нарушениях работы системы кровообращения рекомендуется носить минерал на шее в виде нитки бус, колье или кулона. При местных повреждениях, особенно при гематомах и синяках можно прикладывать камень на больное место и слегка массировать его. В восточной медицине минерал используют при лечении нарывов, а также при борьбе с закупоркой кровеносных сосудов. Для этого его кладут на область органов с плохим кровообращением.

Русский металл

Как дефицит железа повлиял на историю Киевской и Московской Руси
Несмотря на то, что «Железный век» для человечества начался за тысячу лет до нашей эры, Русь, а затем Россия вплоть до XVIII столетия испытывала острый дефицит металла.
Современный человек живет в мире металла, разнообразный металл окружает его повсеместно — и на работе, и в быту. Сложно представить, что когда-то все было совсем не так — любой металл был в дефиците, для его производства требовались сложнейшие и трудоёмкие технологии.
Болотное железо на березовом угле
Современное железо производится из руды, добытой, как правило, на глубинах от 200 до 600 метров — таковы, например, уровни залегания руды «Курской магнитной аномалии», самого крупного в мире действующего железнорудного бассейна. Топливом для современной металлургии является каменный уголь, средняя глубина шахт крупнейшего в России Кузнецкого угольного бассейна — порядка 200 метров.
Первая шахта глубиной 200 метров появилась в России только к началу XIX века, на Змеиногорском руднике Алтая, да и то для добычи серебра и золота — то есть там, где объем поднимаемой с глубин руды относительно невелик.
Одним словом, богатые запасы качественных железных руд на Восточноевропейской равнине для ее обитателей все Средневековье оставались недоступными.
В Киевской, а затем и в Московской Руси до самого конца XVII века сырьем для производства железа служили находящиеся практически на поверхности «озерные» и «болотные» руды. В науке это называется «бурый железняк органического происхождения» или «лимонит». Если в глубоких рудах, например уже упомянутой Курской магнитной аномалии, железа содержится порядка 70%, то «бурый железняк» содержит его в два раза меньше.
Лимонит. Фото: Севастопольский музей камня
В отличие от глубоких руд, чьи месторождения обычно огромны, насчитывая миллионы тонн, очень небольшие месторождения «болотных» руд разбросаны по всей территории страны, представляя собой, по сути, рудные россыпи незначительных объемов. Добывать такую руду можно буквально лопатой, лишь снимая тонкий слой болотной растительности. Поэтому такую руду иногда еще называют «дерновой» или «луговой».
Однако, помимо легкости добычи у бедных железом «болотных руд» есть еще одно преимущество — металл из них выплавляется уже при 400 градусах по Цельсию, а при 700–800 можно получить приемлемого качества железо. То есть наладить такое производство можно кустарным способом в простых печах.
К тому же «болотные» руды распространены именно в лесных районах, а до начала XIX столетия для изготовления железа применялся не каменный, а древесный уголь. Все кузнечное производство в прошлом так же работало исключительно на таком угле.
Но и древесный уголь требовал определенных «технических параметров» — пригодным для выплавки железа является уголь из достаточно редких и медленно растущих твердолиственных пород (дуб, граб, бук); уголь из хвойных пород (сосны, ели) или мягколиственных (осины, ольхи) будет уже для качественной плавки непригодным.
К счастью, удобный для примитивного металлургического производства древесный уголь получается и из распространенной повсеместно на территории России березы. Поэтому до конца XVII века почти все железо в нашей стране получали из болотной руды и используя березовый уголь.
Такое производство оставалось, по сути, сельским. Все лето болотную руду копали в небольших раскопах у лесных болот, а осенью «сушили», обжигая на кострах. Одновременно заготавливали древесину — для получения угля ее пережигали в покрытых дерном ямах, процесс этот был трудоемким и длительным, до одного месяца. Уже зимой по снегу подготовленную руду и древесный уголь перевозили на санях к местам выплавки.
В примитивных «домницах» получали кричное железо. Обычно это были одноразовые «горны», укрепленные глиной ямы или каменные очаги, куда закладывалось небольшое количество руды (до нескольких десятков килограммов) вперемешку с древесным углём.
Выплавка кричного железа в домнице. Фото: Historic Jamestowne

Получившуюся раскаленную «крицу» — рыхлую железную массу, наполненную шлаком, проковывали молотами для уплотнения и удаления примесей. Полученное таким способом железо уже годилось для выделки простых металлических изделий.
Подобные очень небольшие кустарные производства были распространены по всей Руси. Например, при раскопках Старой Рязани в слоях начала XIII века во многих раскопанных жилищах горожан обнаружили следы домашней варки железа — его варили фактически в горшках, в обыкновенных печах.
Однако накануне монгольского нашествия на Руси существовали уже и достаточно крупные для той эпохи железные производства. Самая крупная из обнаруженных археологами «домниц» располагалась в Райковецком городище (ныне территория Житомирской области Украины), далеко от жилых домов и достигала в диаметре двух метров. Более крупные плавильные печи в России начнут делать только в XVII столетии.
На излете истории Киевской Руси уже появлялись целые районы, специализировавшиеся на производстве железа. На юге нынешней Курской области располагался разрушенный половцами город Римов, при раскопках которого уже в ХХ веке была обнаружена обширная площадь с остатками множества «домниц», отвалами шлака и крицами.
В XIII веке на севере Руси (территория нынешней Вологодской области) на землях, подконтрольных Новгородской республике возник город Устюг-Железный, другой вариант названия — Устюжна Железнопольская. Имя города происходит от «Железного поля», названия местности, богатой болотными рудами. Несколько веков это был один из центров производства железа на севере Восточной Европы.
Вообще на протяжении XIII–XIV веков именно Новгородские земли были основными центрами железнорудных промыслов на Руси. Из районов Устюжны, Яма, Копорья, Орешка добытое крестьянами «болотное железо» поступало к новгородским мастерам, а так же развозилось купцами по всей Руси.
Тем не менее, Новгородская республика всю свою историю вынуждена была покупать у купцов Ганзы дополнительное железо из Германии и Швеции. Покупали немецкую железную проволоку, иголки и просто железо «в четях» (новгородская средневековая мера объема).
Периодически, во время политических обострений с Новгородом Ливонский орден и торговый союз Ганзы просто прекращали продажу металлов новгородцам. Например, известно принятое ганзейцами 12 февраля 1422 года решение «прекратить продажу меди, олова и других металлов, из которых изготовляется оружие».
Железный дефицит
Если на Руси до освоения месторождений далекого Урала основным источником железа были скудные «болотные» руды, то в Западной Европе источниками металла служили богатые залежи в горах на юго-востоке и в центре германских земель — в Богемии, Саксонии, Гессене, Гарце. Массовую для той эпохи добычу металлических руд шахтным способом здесь начали уже в XIII веке.
Гравюра из книги «De re metallica» Георгия Агриколы, 1556 год
К началу XVI столетия численность занятых в горном производстве на территории нынешней Германии достигала 100 тысяч человек — примерно на порядок больше, чем занималось тогда железнорудными промыслами на территории России. Если к тому веку Германия была буквально покрыта шахтами, где добывались все известные тогда человечеству металлы — от железа до серебра, золота, олова и меди, то возникавшему централизованному Московскому государству первые три века своего существования приходилось довольствоваться бедными «болотными» рудами, на базе которых невозможно было начать масштабное промышленное производство.
К тому же «болотные» руды давали только железо невысокого качества, а добыча цветных металлов на территории России до XVIII века фактически отсутствовала. Небольшие источники меди были обнаружены в самом конце XV века в Олонецком крае и в районе Печоры, но насытить внутренний рынок они не могли.
Об источниках серебра на Урале новгородцы знали еще во времена Киевской Руси. Первая специальная экспедиция «рудознатцев» на поиски серебряных руд на восточных предгорьях Урала была отправлена Иваном III в 1491 году. Серебро тогда не нашли, но обнаружили медь на реке Цильме (территория современной республики Коми).
Однако, если в Германии богатые железные, серебряные и медные руды располагались фактически впритык к крупным городам, то ту же русскую медь на Цильме от Москвы отделяло почти полторы тысячи километров — для транспортных технологий того времени это полгода пути, а с грузом и еще больше.
Именно это отсутствие металлургической базы и предопределило экономическое и технологическое отставание Руси от Европы. До XVIII столетия значительную часть железа и большую часть цветных металлов нашей стране приходилось покупать на Западе.
Не случайно Воскресенская летопись в записи под 1479 годом, впервые упоминая кровельное железо, называет его «немецким». Импорт железа и цветных металлов из Европы через Новгород, после присоединения города к Москве, даже вырос — новому централизованному государству требовалось больше металлов, а собственных богатых источников еще не было.
Дефицит и, соответственно, стоимость металла были таковы, что на протяжении XV–XVII веков значительная часть «поместного войска» — дворянского конного ополчения, ударной силы русской армии — носила вместо дорогих стальных доспехов матерчатые «тегиляи», простеганные пенькой и набитые конским волосом кафтаны. В то время как на западе Европы, с ее богатыми горными рудниками, с XV века стальные доспехи уже вытеснили неметаллические варианты защитного вооружения.
В XVI столетии крупнейшим центром металлообработки и оружейного дела Московской Руси оставалась Устюжна Железнопольская, крупный город по меркам того времени с населением около шести тысяч человек. Тогда в Устюжне проживало 77 владельцев крупных кузниц, в то время как в Туле, еще одном центре металлического и оружейного производства, их было в два раза меньше.
Помимо Устюжны и Тулы русское железо в XVI веке производилось в Тихвине, на востоке современной Ленинградской области, и на территории Карелии — в Олонце и Заонежье. Здесь железо из болотных руд местные крестьяне выплавляли в примитивных ямах-«руднях», из полученной «крицы» знаменитые на всю Россию тихвинские кузнецы ковали «прутье», железные полосы, которыми торговали по всей стране.
Однако своего железа хронически не хватало. К концу XVI столетия его покупали в основном в Швеции, через представительства шведских купцов в Новгороде. Через Новгород попадала в Россию и основная масса свинца, олова и меди, без которых тогда не могло функционировать ни ремесло, ни оружейное производство.
«Ливонская война», Борис Хориков, 1836 год
Все металлы — прежде всего, железо и медь — были тогда стратегическими товарами, необходимыми для военного дела. Западные соперники России, Польша и Швеция, пользуясь зависимостью России от поставок металлов из Европы, периодически в целях политического давления и военного ослабления Москвы, перекрывали их импорт в нашу страну. Поэтому начатая Иваном Грозным «Ливонская война» была именно борьбой за свободный выход к торговым путям Балтийского моря, чтобы Русь могла экспортировать на Запад свои меха и беспрепятственно покупать так не хватавшие ей металлы.
Когда в 1553 году в устье Северной Двины впервые появился торговый корабль из Британии, правительство Ивана Грозного прежде всего заинтересовала возможность английских купцов поставлять оружие, железо и другие металлы в обход прежних торговых путей на Балтике, контролируемых Швецией и Польшей. Уже в 70-е годы XVI века английские купцы «Московской компании» стали активно продавать в Россию свинец, олово, медь и различное оружие. Например, только в 1576 году для царя Ивана Грозного в Англии закупили меди на 1082 рубля.
В мае 1584 года сын Грозного царь Федор Иоаннович специально направил английской королеве Елизавете письмо с просьбой о поставках металлов, меди, олова и свинца, «что к ратному делу пригождаеца». Уже в 1604 году в Архангельск английские и голландские корабли доставили различных металлов на сумму в 16 088 рублей. Весь XVII век металлы составляли значительную часть закупленных через Архангельск европейских товаров.
Цены на импортное железо и золото
При первом царе из династии Романовых наша страна активно покупала цветные металлы и качественную ружейную сталь, а также готовые пушки и ружейные стволы у европейских купцов. В 1633–34 годах, когда Россия вела тяжелую и неудачную войну с Польшей, из-за нехватки собственных металлов значительное количество металла и оружия пришлось покупать в Голландии. Так, в 1633 году у голландского купца Элиаса Трипа купили 12 бронзовых пушек, 3 тысячи «сабельных полос» (заготовок для сабель) и 15 тысяч пудов железа.
После того как из-за капитуляции под Смоленском в 1634 году русская армия потеряла почти всю осадную артиллерию, для компенсации этих потерь в Голландии и немецком Любеке все следующее десятилетие закупали большое количество пушек новейшего образца. Не случайно, когда в 1667 году в Соловецком монастыре восстали монахи-раскольники и монастырь осадили царские стрельцы, лидер восставших, архимандрит Никанор, по свидетельствам очевидцев, «по башням ходил беспрестанно, и пушки кадил и водою кропил, и им говорил: матушки де мои голаночки, надежа де у нас на вас, вы нас обороните…» Пушки Соловецкого монастыря были именно новейшими орудиями, купленными в Голландии и прозванными тогда на Руси «голаначками».
Цены на европейский металл были весьма высокими. Если в начале XVII века один пуд (16 кг) русского железа стоил у производителя около 60 копеек, то стоимость пуда импортного шведского железа достигала 1 рубля 30 копеек. Пуд импортной железной проволоки стоил еще дороже — от рубля до трех.

Чтобы понять, насколько высоки были цены на металл, достаточно указать, что обычная лошадь тогда оценивалась в 2 рубля, а купить холопа стоило от 3 до 5 рублей. То есть человек стоил чуть дороже 16 килограммов железной проволоки.
Еще более высокими были цены на оружие из высококачественной стали. В начале XVII века сабля из шведского железа стоила в России 5–7 рублей, а особо качественные булатные сабли из Персии продавались еще дороже, по 40 и даже по 50 рублей за единицу. На протяжении XVI–XVII веков почти непрерывно воюющая Россия достаточно массово закупала на Востоке и Западе так называемые сабельные полосы, заготовки для сабель. Такая «полоса булатна» стоила около 3 рублей, любопытно, что завозились они в Московскую Русь с двух противоположных концов света — голландскими и персидскими купцами.
Медь закупали у английских, голландских, датских и шведских купцов. Она была заметно дороже железа и стоила от 1,5 до 3 рублей за пуд, а кровельная медь, из которой делали купола православных храмов, и того дороже — до 6 рублей за пуд.
Дороже всего из металлов стоило золото, которое тогда все было на Руси привозным. Пуд импортного золота к началу XVII века стоил около 3300 рублей. Серебро, также на Руси того времени в основном импортное, стоило дешевле — примерно 450 рублей за пуд.
На протяжении всего XVII века через порт Архангельска из Германии ввозили медь, медную проволоку, котлы и тазы из меди, олово в слитках и оловянных кружках, свинец в слитках. Олово, свинец, железная проволока так же поставлялись голландскими купцами.
Главным источником качественного железа для России в то время была Швеция. Эта страна и ныне занимает первое место в Западной Европе по запасам железных руд. Хотя шахтную добычу руды здесь освоили позже, чем в Германии, но уже в XVI веке начался массовый экспорт шведских металлов и два следующих столетия Швеция прочно занимала позиции главного поставщика железа и меди на европейском рынке.
Только в 1629 году царская казна купила 25 тысяч пудов высококачественного железа из Швеции — то есть свыше трети всего железа, появившегося в России в том году. На протяжении XVII века свыше 90% стоимости всех закупок русских купцов в Швеции составляли медь и железо, в отдельные годы этот процент был еще выше — например, в 1697 году, буквально накануне начала Северной войны, 97% всех русских денег, потраченных в Стокгольме, ушло на покупку железа и меди. Фактически, Россия покупала у Швеции исключительно металл — прежде всего высококачественное (как оно именовалось в русских документах тех лет «прутовое» или «досчатое») железо.
Именно мощная металлургическая база превратила к XVII столетию Швецию в ведущую сверхдержаву Балтийского региона, сделав эту страну могущественным и сложным противником России во время будущей Северной войны.
Начало промышленной металлургии в России
Чтобы побороть постоянную нехватку металлов, и в XVI и в XVII веках царское правительство неоднократно официально запрещало вывозить и продавать за пределы России железо, медь, олово и свинец под страхом смертной казни. Однако ни суровые запретительные меры, ни кустарное «болотное» железо, ни чрезвычайно дорогой импорт из Европы не спасали России от хронической нехватки металлов. Поэтому сразу после того как страна оправилась от последствий «Смутного времени», царское правительство попыталась наладить собственную металлургическую промышленность.
В 1632 году царем Михаилом Федоровичем голландскому купцу Виниусу была дана жалованная грамота на устройство железоделательного завода возле Тулы. В этом районе металлургическое производство в виде мелкого кустарного промысла существовало издавна, благодаря наличию доступной и качественной руды («добрых руд» — как писали русские документы того времени). Это было уже не «болотное железо», а расположенные вблизи поверхности земли залежи качественной железной руды вблизи села Дидилово.
Разрабатываемые кустарно с середины XVI века Дидиловские рудники стали сырьевой базой для будущего завода голландца Виниуса. В качестве рабочей силы к заводу по распоряжению царя приписали целую волость в 347 крестьянских душ — их обязали обслуживать завод добычей руды, заготовлением и подвозом древесного угля. Непосредственной работой на заводе занималась как «приписанные», то есть фактически крепостные крестьяне, так и вольнонаемные работники («охочие люди» — так их именовали в документах тех лет).
Андрей Денисович Виниус, гравюра Корнелия Вишера, 1650 год
Предприятие дало первый металл в 1637 году. Построенный голландцем завод был уже не кустарным производством, а настоящей мануфактурой с использованием машин, работавших на водяной (как тогда писалось в русских документах — «мельнишной») энергии. Через несколько лет голландец Виниус официально перешел в русское подданство, принял православие и был зачислен в московское дворянство.
К металлургическому бизнесу Виниуса вскоре присоединились голландский торговец Филимон Акема и датчанин из Гамбурга Питер Марселис. Это купеческое товарищество, базируясь на европейском опыте, построило для русского царя еще три железоделательных мануфактуры в районе Тулы. Для того времени это был целый промышленный комплекс, он получил название «Городищенские заводы».
Вслед за Городищенскими заводами Марселис и Акема построили еще четыре железных мануфактуры на реке Скниге (приток Оки на территории нынешних Московской и Тульской областей), названные «Каширскими заводами». На них, помимо русских мастеров, работали приглашенные специалисты из Германии, Швеции и Франции. Затраты на создание этих предприятий оценивались современниками в огромную по тем временам сумму — 25 тысяч рублей.
К середине XVII столетия эти восемь мануфактур, составлявших Городищенские и Каширские «заводы», стали главным центром металлургии в России. Обрадованное этими успехами царское правительство попыталось построить аналогичный завод на водяной энергии в Карелии для производства меди. В 1670 году в Заонежье «для сыску медные руды» был направлен новгородец Семен Гаврилов с мастерами-плавильщиками. Ими в том же году был построен первый казенный медеплавильный завод в Фоймогубском погосте.
Однако скудные запасы карельской меди не позволили развернуться новому предприятию, из-за большой трудоемкости работ и связанных с этим значительных затрат казенных средств завод в конце 1674 года был признан нерентабельным и закрыт. Попытка обойтись без дорогой импортной меди провалилась — до начала промышленного производства этого металла на Урале оставалось еще несколько десятилетий.
С железными рудами в Карелии было чуть лучше, чем с медными, поэтому с 1681 по 1690 годы здесь построили пять металлургических мануфактур на водяной энергии, получивших общее название «Олонецкие заводы». С 1700 года эти заводы стали специализироваться на заказах для строившегося Петром I военного флота на Балтике.
Почти одновременно на юге России, под нынешним Липецком, в 1693 году строится первый чугуноплавильный завод с использованием водной энергии. Здесь, так же как и под Тулой, на поверхность выходила качественная железная руда. Металл Липецкого завода поставлялся на воронежские верфи, где Петр I строил флот для Азовских походов.
В 1703–1705 годах металлургическое производство в этом районе было расширено, так появились «Липские железные заводы». Они не только породили современный город Липецк, но и стали главной металлургической базой для русского флота в Азовском море, а в первые годы войны со Швецией давали половину металла, необходимого России для военного производства.
Однако ни «болотные» руды, ни очень редкие на Восточноевропейской равнине поверхностные залежи железной руды не могли обеспечить достаточное производство металла. Накануне Северной войны со Швецией, являвшейся крупнейшим производителем железа в Европе того времени, России требовалась своя металлургическая база, способная преодолеть хронический дефицит металлов.
Ближайшим регионом, где технологии того времени позволяли добывать массу руды, достаточную для промышленного производства, был Урал. О его металлических запасах знали еще в средние века, когда новгородские ушкуйники обнаружили на его склонах «чудские копи», многочисленные следы древних горных разработок.