Mineralogy of copper slags of Ekaterinburg Metallurgical Plant

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Research subject. Copper slags of Ekaterinburg Metallurgical Plant, founded in 1723 and discontinued in 1808.Materials and methods. Copper slags were collected from an archaeological excavation site in the Historical Square of Ekaterinburg. The material composition of the slags was studied in the Laboratory of Physical and Chemical Research Methods of the Institute of Geology and Geochemistry of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (Ekaterinburg). The chemical composition of minerals and their photographs were taken using a TESCAN MIRA LMS, S6123 scanning electron microscope with an INCA Energy 450 X-Max 80 energy-dispersive attachment from Oxford Instruments. X-ray phase analysis of the slag was performed on an XRD-7000 X-ray diffractometer from Shimadzu.Results. The studies showed that copper slags are represented by different types – pyroxene, fayalite-wustite, and pyroxene-fayalite. The first type is composed of a homogeneous aggregate of augite with the presence of glass, magnesiochromite, copper, and covellite. The second type is represented by fayalite and wustite with the presence of glass, copper, and idaite, as well as cuprite, barite, and atacamite. The third type of slag is composed of hedenbergite and fayalite with the presence of glass, sulfides, as well as silver, gypsum, and secondary copper minerals (cuprite, atacamite, sampleyite, malachite, etc.).Conclusions. Such a variety of slags in a small excavation area confirms the available information about the various sources of copper ores for the Ekaterinburg plant. At the same time, it can be argued that both oxidized and sulfide copper ores were delivered to the plant. The latter came from the Shilovsky copper mine and were smelted at the Ekaterinburg plant in the first years of its operation. From these ores, slags of the third type were obtained, i.e., of fayalite-hedenbergite composition. Oxidized ores most likely originated from the Gumeshevsky mine (fayalite-wustite slag) and some unknown small mine from the area of the future large Pyshminsko-Klyuchevskoye deposit (pyroxene slag). An interesting technological trend at the Ekaterinburg plant was revealed: here, pyrites were first smelted and only then transition to oxide copper ores was made.

About the authors

Yu. V. Erokhin

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

Email: erokhin-yu@yandex.ru

O. S. Savchenko

Institute of Archaeology and History, UB RAS

Email: abakumova.olesya1@yandex.ru

A. V. Zakharov

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

V. S. Ponomarev

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

L. V. Leonova

A.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry, UB RAS

References

  1. Артемьев Д.А., Степанов И.С., Анкушева П.С. (2022) Ресурсно-сырьевая база иткульской металлургии раннего железного века Среднего Зауралья. Урал. историч. вестн., (4), 55-68.
  2. Байдин В.И., Грачев В.Ю., Коновалов Ю.В., Мосин А.Г. (2011) Уктус, Уктусский завод и его окрестности в XVII–XVIII вв. Екатеринбург: Грачев и партнеры, 68 с.
  3. Вертушков Г.Н. (1975) Гумешевское месторождение малахита на Урале. Тр. Свердл. горн. ин-та, 106, 3-26.
  4. Гаврилов Д.В. (2000) Екатеринбургский металлургический завод – самый крупный завод Европы 20–40-х гг. XVIII в. Третьи Татищевские чтения. Тез. докл. и сообщ. Екатеринбург: Банк культурн. информации, 27-33.
  5. Геннин В.И. (2022) Описание уральских и сибирских заводов. Екатеринбург: Грачев и Партнеры, 491 с.
  6. Данилевский В.В. (1949) Русская техника. Л.: Ленинград. газетн.-журн. и книжн. издательство, 348 с.
  7. Ерохин Ю.В., Пономарев В.С., Захаров А.В., Леонова Л.В. (2023) Минералогия медных шлаков Сысертского железоделательного завода, Средний Урал. Минералогия, 9(2), 30-40.
  8. Иванов С.Н. (1941) Гумешевское медное месторождение на Урале. Сов. геология, (2), 82-96.
  9. Кафенгауз Б.Б. (1949) История хозяйства Демидовых в XVIII–XIX вв. (опыт исследования по истории уральской металлургии). М.; Л.: Изд-во АН СССР, 524 с.
  10. Корепанов Н.С. (2001) В раннем Екатеринбурге (1723– 1781 гг.). Екатеринбург: Банк культурн. информации, 251 с.
  11. Корепанов Н.С. (2012) Уктус – исток Екатеринбурга. Екатеринбург: Грачев и партнеры, 40 с.
  12. Мелекесцева И.Ю. (2007) Гетерогенные кобальт-медноколчеданные месторождения в ультрамафитах палеоостроводужных структур. М.: Наука, 245 с.
  13. Металлургические заводы Урала XVII–XX вв. Энциклопедия. (2001) (Гл. ред. В.В. Алексеев). Екатеринбург: Академкнига, 536 с.
  14. Мурзин В.В., Варламов Д.А., Викентьев И.В. (2011) Медно-кобальтовое оруденение Пышминско-Ключевского месторождения на Среднем Урале: минеральный состав руд и метасоматитов, стадийность, РТ-условия минералообразования. Литосфера, (6), 103-122.
  15. Огородников В.Н., Сазонов В.Н., Поленов Ю.А. (2001) Геологические маршруты по Екатеринбуржью (коренные вопросы геологии и полезных ископаемых). Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 227 с.
  16. Попова В.И., Попов В.А., Блинов И.А., Пономарев В.С. (2015) Минералы Меднорудянского месторождения (Средний Урал). Минералог. альманах, 20(3), 128.
  17. Черноухов А.В. (1974) Обзор фонда Екатеринбургского монетного двора. Вспомогательные исторические дисциплины. Свердловск: УрГУ, 41-50.
  18. Черных Е.Н. (1970) Древнейшая металлургия Урала и Поволжья. М.: Наука, 180 с.
  19. Bowen N.L., Schairer J.F. (1932) The system FeO–SiO2. Amer. J. Sci., 24, 117-213.
  20. Kosyakov V.I., Sinyakova E.F. (2014) Melt crystallization of CuFe2S3 in the Cu-Fe-S system. J. Therm. Analys. Calorimetry, 115, 511-516.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Erokhin Y.V., Savchenko O.S., Zakharov A.V., Ponomarev V.S., Leonova L.V.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».