Де видобувається сірка. Сірка

та інших галузей промисловості.

У Росії вміли добувати "сірку паливну" із сірководневих ключів у ряді місць Північного краю. У 17 століття Самарському і Казанському Поволжі було відкрито родовища самородної сірки. їх у незначних кількостях велася з часів Петра I. На початку 20 в. її виробництво припинилося, і з 1911 р. Росія імпортувала сірку з інших країн. У 1913 році в країну було ввезено 26 тисяч т сірки.

Близько 50% всіх запасів можуть розроблятися відкритим способом з подальшим збагаченням та виплавкою сірки з концентратів. Інші запаси придатні для відпрацювання методом ПВС. Родовища, що розробляються: Язовське, Немирівське, Роздольське, Подорожненське, Загайпільське в Передкарпатті, Водинське в Середньому Поволжі, Гаурдакське в Середній Азії. Найбільші підприємства з переробки природної сірки — Роздільське та Яворівське виробничі об'єднання та Гаурдацький сірчаний завод.

Природну сірку одержують комбінованим методом (автоклавним або безреагентним) при виплавці її з концентрату при сірчаних рудах. При відкритій видобутку технологічна схема збагачення сірчаних руд включає: тонке подрібнення у водному середовищі і флотацію (докладно див. Сірка самородна). Загальне вилучення сірки за комбінованого методу 82-86%. Коефіцієнт вилучення сірки з підземної виплавки 40%. Глибина розробки від 120 до 600 м-коду, іноді більше.

Сірку технічну газову одержують із сірководню та сірчистого ангідриду при очищенні природного та попутних газів, газів нафтопереробної промисловості та кольорової металургії. Сірководень із газів виділяють абсорбційними методами. Отримання сірки з газів (із сірчистого ангідриду та ін) здійснюється шляхом відновлення його, вугіллям і т.п. Існує багато технологічних схем і режимів, ефективність яких залежить в основному від вмісту сірковмісних сполук у переробній сировині.

Супутню сірку отримують з газів і газів, гази яких містять до 27%.

Основними видами продукції, що отримується з природної та газової сірки, є комова та рідка сірка. ГОСТ 127-76 "Сірка технічна" передбачає також випуск гранульованої, меленої та чешуйованої сірки. Зазначений ГОСТ визначає виробництво 4 сортів природної сірки (зміст сірки від 99,2 до 99,95%) та 3 сортів газової сірки (від 99 до 99,98%). До кожного сорту встановлено норми масової частки різних домішок (%): золи 0,05-0,4, кислоти 0,002-0,002, органічної речовини 0,01-0,5, вологи 0,1-1, миш'яку до 0,005 та інших.

Управління галуззю із виробництва природної сірки здійснює Всесоюзне об'єднання "Союзсера". У веденні об'єднання знаходиться галузевий інститут ВНІПІсеру, Роздольське та Яворівське ПЗ, а також Гаурдацький та Куйбишевський сірчані заводи. Підприємства з виробництва попутної сірки перебувають у підпорядкуванні переважно міністерств газової, нафтопереробної промисловості, кольорової металургії.

У соціалістичних країнах сірчана промисловість розвинена в , і (докладніше див. розділ "Гірська промисловість" у статтях про ці країни).

Видобуток і випуск сірки ведеться приблизно в 60 промислово розвинених капіталістичних країнах. До початку 50-х років. 20 ст. її отримували з самородних руд, з піриту як основного і з руд сірчистих металів як побічний продукт. У 50-60-ті роки. широко поширюється технологія отримання сірки під час очищення газу. Подібну технологію почали застосовувати і під час переробки нафти, що призвело до значного зростання масштабів вилучення сірки з газів при крекінгу нафти. Основним продуктом є елементарна сірка. Провідними виробниками сірки є країни, які здійснюють широкомасштабний видобуток природного газу та нафти або мають великі запаси самородної сірки, яку видобувають залежно від умов залягання відкритим способом або свердловинним методом. Бідні руди попередньо збагачують. Для отримання сірки з багатих руд і концентратів у промисловості застосовують комбінований метод. Для глибоко залягаючих багатих сірчаних руд використовують метод підземної виплавки.

Серед промислово розвинених капіталістичних країн і країн найбільші родовища самородної сірки перебувають у , . Сумарне виробництво сірки всіх видів цих країнах в 1986 перевищило 36,7 млн. т, причому більшість загального виробництва посідає промислово розвинені капіталістичні країни (табл.).

Близько 51% всієї сірки було вироблено США і США. У виробництво сірки в 1986 становило близько 12 млн. т, їх близько 5,8 млн. т — елементарна відновлена ​​сірка, отримана під час переробки нафти, з природних і коксових газів, 4 млн. т — самородна сірка, видобута свердловинним методом, і 1,1 млн. т — сірка, що міститься в сірчаній кислоті, отриманої як побічний продукт при металургійному переділі кольорових металів, а також у піриті, сірчистому ангідриді та сірковододі.

У Канаді сірку отримують переважно при очищенні природного газу та крекінгу нафти (87%), а також з піритових концентратів та ін.

Третє місце з виробництва сірки займає Японія: 2,5 млн. т 1986, їх близько 1,2 млн. т було отримано як побічної продукції металургійного виробництва, 1 млн. т під час рафінування газу і крекінгу нафти і 0,2 млн. т із .

Видобуток самородної сірки в промислово розвинених капіталістичних країнах, що розвиваються, в 1986 склав 6,2 млн. т; з початку 80-х років. рівень видобутку постійно скорочується. Вона видобувається переважно у США, Мексиці, Іраку, Чилі.

Пірит є важливим викопним видом сірковмісної сировини, видобуток якої так само, як і самородної сірки, має тенденцію до скорочення. У 1985 світовий видобуток піриту (без соціалістичних країн) склав 4,2 млн. у перерахунку на сірку, більшість видобутку припадала на країни Західної Європи. Основні виробники – (30% всього видобутку), США, Італія.

Основні експортери сірки - Канада, США, Мексика та Франція, проте зростає конкуренція з боку нафтовидобувних держав Близького та Середнього Сходу. Понад 1/2 експорту промислово розвинених капіталістичних країн, що розвиваються, припадає на гранульовану сірку (основний постачальник — Канада), близько 35% на рідку (Канада і Мексика), інше — на комову.

Видобуток сірки значно збільшився після того, як був винайдений чорний порох. Адже сірка (разом із вугіллям та селітрою) – неодмінний його компонент. В наш час сірка - один із найважливіших видів сировини для багатьох хімічних виробництв. Щорічне світове споживання сірки складає близько 20 млн тонн. Її промисловими споживачами є найрізноманітніші виробництва: сірчано-кислотне, паперове, гумове, сірникове та ін. Сірка широко використовується також для боротьби зі шкідниками сільського господарства, в піротехніці, і частково в медицині. За вмістом у земній корі (0,03%) сірка відноситься до дуже поширених елементів. Проте великі скупчення самородної сірки зустрічаються негаразд часто. Найчастіше вона присутня на деяких рудах. Руда самородної сірки – це порода із вкрапленнями чистої сірки. Коли утворилися ці вкраплення – одночасно з супутніми породами чи пізніше? Від відповіді це питання залежить напрям пошукових і розвідувальних робіт. Але, незважаючи на тисячоліття спілкування із сіркою, людство досі не має однозначної відповіді. Сірчані руди видобувають різними способами – залежно від умов залягання. Але в будь-якому випадку доводиться приділяти багато уваги техніці безпеки. Покладам сірки майже завжди супроводжують скупчення отруйних газів-з'єднань сірки. До того ж не можна забувати про можливість її самозаймання

Сірчані руди видобувають різними способами - залежно від умов залягання. Але в будь-якому випадку доводиться приділяти багато уваги техніці безпеки. Покладам сірки майже завжди супроводжують скупчення отруйних газів - сполук сірки. До того ж не можна забувати про можливість її самозаймання.

Видобуток руди у відкритий спосіб відбувається так. Крокуючі екскаватори знімають пласти порід, під якими залягає руда. Вибухами рудний пласт дроблять, після чого брили руди відправляють на збагачувальну фабрику, а звідти - на сіркоплавильний завод, де з концентрату витягують сірку. Методи вилучення - різні. Про деяких із них буде розказано нижче. А тут доречно коротко описати свердловинний метод видобутку сірки з-під землі, що дозволило Сполученим Штатам Америки та Мексиці стати найбільшими постачальниками сірки.

Наприкінці минулого століття на півдні Сполучених Штатів було відкрито найбагатші родовища сірчаної руди. Але підступитися до пластів було непросто: у шахти (а саме шахтним способом передбачалося розробляти родовище) просочувався сірководень і перегороджував доступ до сірки. Крім того, пробитися до сіроносних пластів заважали піщані плавуни. Вихід знайшов хімік Герман Фраш, який запропонував плавити сірку під землею і через свердловини, подібні до нафтових, викачувати її на поверхню. Порівняно невисока (менше 120° С) температура плавлення сірки підтверджувала реальність ідеї Фраша.

У принципі установка Фраш дуже нескладна: труба в трубі. У простір між трубами подається перегріта вода і йде в пласт. А по внутрішній трубі, що обігрівається з усіх боків, піднімається розплавлена ​​сірка. Сучасний варіант установки Фраш доповнений третьою - найвужчою трубою. Через неї в свердловину подається стиснене повітря, що допомагає підняти розплавлену сірку на поверхню. Одна з основних переваг методу Фраша - у тому, що він дозволяє вже на першій стадії видобутку отримати порівняно чисту сірку. При створенні багатих руд цей метод дуже ефективний.

Раніше вважалося, що метод підземної виплавки сірки застосовується лише в специфічних умовах «соляних куполів» тихоокеанського узбережжя США та Мексики. Проте досліди, проведені у Польщі та СРСР, спростували цю думку. У народній Польщі цим методом вже видобувають велику кількість сірки; в 1968 році пущені перші сірчані свердловини і в СРСР.

А руду, отриману в кар'єрах та шахтах, доводиться переробляти (часто з попереднім збагаченням), використовуючи при цьому різні технологічні прийоми.

Відомо кілька методів отримання сірки із сірчаних руд: пароводяні, фільтраційні, термічні, центрифугальні та екстракційні.

Термічні методи вилучення сірки - найстарішою. Ще у XVIII столітті в Неаполітанському королівстві виплавляли сірку в купах - "сольфатарах". Досі в Італії виплавляють сірку в примітивних печах - "калькаронах". Тепло, необхідне виплавлення сірки з руди, одержують, спалюючи частину видобутої сірки. Процес цей малоефективний, втрати сягають 45%.

Італія стала батьківщиною та пароводяних методів вилучення сірки з руд. У 1859 році Джузеппе Джілль отримав патент на свій апарат – попередник нинішніх автоклавів. Автоклавний метод (значно удосконалений, звичайно) використовується і зараз у багатьох країнах.

В автоклавному процесі збагачений концентрат сірчаної руди, що містить до 80% сірки, у вигляді рідкої пульпи з реагентами насосами подається в автоклав. Туди ж під тиском подається водяна пара. Пульпа нагрівається до 130 ° С. Сірка, що міститься в концентраті, плавиться і відокремлюється від породи. Після недовгого відстою виплавлена ​​сірка зливається. Потім з автоклава випускаються «хвости» - завись порожньої породи у воді? Хвости містять досить багато сірки і знову надходять на збагачувальну фабрику.

У Росії автоклавний спосіб був вперше застосований інженером К. Г. Паткановим у 1896 році.

Сучасні автоклави - це величезні апарати заввишки чотириповерховий будинок. Такі автоклави встановлені, зокрема, на сіркоплавильному заводі Роздільського гірничохімічного комбінату на Прикарпатті.

На деяких виробництвах, наприклад, на великому сірчаному комбінаті в Тарнобжегу (Польща), порожню породу відокремлюють від розплавленої сірки на спеціальних фільтрах. Метод поділу на спеціальних центрифугах розроблений нещодавно нашій країні. Словом, «руду золоту (точніше - золотисту) відокремлювати від порожньої породи» можна по-різному.

По-різному і задовольняють свої потреби у сірці різні країни. Мексика та США використовують переважно метод Фраша. Італія, що посідає з видобутку сірки третє місце серед капіталістичних держав, продовжує видобувати і переробляти (різними методами) сірчані руди сицилійських родовищ та провінції Марко. Японія має значні запаси сірки вулканічного походження. Франція та Канада, які не мають самородної сірки, розвинули велике виробництво, її з газів. Немає власних сірчаних родовищ і в Англії та Німеччині. Свої потреби в сірчаній кислоті вони покривають за рахунок переробки сировини, що містить сировину (переважно піриту), а елементарну сірку імпортують.

Росія повністю задовольняють свої потреби завдяки джерелам сировини. Після відкриття та освоєння багатих Прикарпатських родовищ СРСР та Польща значно збільшили виробництво сірки. Ця галузь промисловості продовжує розвиватись. Було побудовано нові великі підприємства в Україні, реконструйовано старі комбінати на Волзі та в Туркменії, розширено виробництво сірки з природного газу та газів, що відходять.

Сірка (Sulfur) є елементом періодичної системи хімічних елементів і належить до групи халькогенів. Цей елемент є активним учасником утворення багатьох кислот та солей. Водневі та кислотні сполуки містять сірку, як правило, у складі різних іонів. Велика кількість солей, до складу яких входить сірка, практично не розчиняються у воді.

Сірка у природі є досить поширеним елементом. За своїм хімічним вмістом у земній корі їй надано шістнадцятий номер, за знаходженням у водоймах - шостий. Вона може зустрічатися як у вільному, і у зв'язаному стані.

До найважливіших природних мінералів елемента відносяться: залізний колчедан (пірит) - FeS 2 , цинкова обманка (сфалерит) - ZnS, галеніт - PbS, кіновар - HgS, антимоніт - Sb 2 S 3 . Також шістнадцятий елемент періодичної системи є у складі нафти, природного вугілля, природних газів, і навіть сланців. Знаходження сірки у водному середовищі є сульфат-іонами. Саме її наявність у прісній воді є причиною постійної твердості. Також вона є одним із найважливіших елементів життєдіяльності вищих організмів, є частиною структури багатьох білків, а також концентрується у волоссі.

Таблиця 1. Властивості сірки
ХарактеристикаЗначення
Властивості атома
Назва, символ, номер Сірка / Sulfur (S), 16
Атомна маса (молярна маса) [Комм. 1] а. е. м. (г/моль)
Електронна конфігурація 3s2 3p4
Радіус атома 127 пм
Хімічні властивості
Валентний радіус 102 пм
Радіус іона 30 (+6e) 184 (-2e) пм
Електронегативність 2,58 (шкала Полінга)
Електродний потенціал 0
Ступінь окислення +6, +4, +2, +1, 0, -1, −2
Енергія іонізації (перший електрон) 999,0 (10,35) кДж/моль (еВ)
Термодинамічні властивості простої речовини
Щільність (за н. у.) 2,070 г/см³
Температура плавлення 386 К (112,85 °С)
Температура кипіння 717,824 К (444,67 °С)
Уд. теплота плавлення 1,23 кДж/моль
Уд. теплота випаровування 10,5 кДж/моль
Молярна теплоємність 22,61 Дж/(K·моль)
Молярний обсяг 15,5 см³/моль

Кристалічні грати простої речовини

Структура ґрат орторомбічна
Параметри решітки a=10,437 b=12,845 c=24,369 Å
Інші характеристики
Теплопровідність (300 K) 0,27 Вт/(м·К)
Номер CAS 7704-34-9

Сірчана руда

Не можна сказати, що вільний стан сірки в природі є частим явищем. Самородна сірка трапляється досить рідко. Найчастіше вона є однією із складових деяких руд. Сірчаною рудою називається порода, до складу якої входить самородна сірка. Сірчані вкраплення в породах можуть утворюватися разом із супутніми породами або пізніше за них. Час їхньої освіти впливає напрям пошукових і розвідувальних робіт. Фахівці виділяють кілька теорій утворення сірки у рудах.

  1. Теорія сингенезу. Відповідно до цієї теорії сірка і породи, що вміщають, були утворені одночасно. Місцем їх формування були мілководні басейни. Сульфати, що містяться у воді, за допомогою особливих бактерій було відновлено до сірководню. Далі відбувалося його підняття до окислювальної зони, в якій сірководень окислявся до елементарної сірки. Вона опускалася на дно, осідаючи в мулі, який через час перетворювався на руду.
  2. Теорія епігенезу, яка стверджує, що утворення вкраплень сірки відбувалося пізніше за основні породи. Відповідно до цієї теорії вважається, що відбувалося проникнення підземних вод у товщі порід, у результаті води збагачувалася сульфатами. Далі дані води стикалися з родовищами нафти або газу, що призводило до відновлення іонів сульфатів за допомогою вуглеводнів до сірководню, який, піднімаючись до поверхні та окислюючись, виділяв сірку самородну в порожнечах і тріщинах порід.
  3. Теорія метасоматозу. Ця теорія є одним із підвидів теорії епігенезу. В даний час вона все частіше знаходить підтвердження. Її суть полягає в перетворенні гіпсу (CaSO 4 -H 2 O) та ангідриту (CaSO 4) на сірку та кальцит (СаСО 3-). Теорію запропонували двоє вчених Миропольський та Кротов ще у першій половині двадцятого століття. За кілька років було знайдено родовище Мішрак, яке підтверджувало утворення сірки саме таким шляхом. Проте, досі залишається незрозумілим сам процес перетворення гіпсу на сірку і кальцит. У зв'язку з цим теорія метасоматозу не є єдино правильною. Окрім цього, сьогодні на планеті є озера, що мають сингенетичні відкладення сірки, однак у мулі не виявлено гіпсу або ангідриту. До таких озер належить Сірне озеро, розташоване поблизу Сірноводська.

Отже, однозначної теорії походження сірчаних вкраплень у рудах немає. Утворення речовини багато в чому залежить від умов та явищ, що протікають у земних надрах.

Родовища сірки

Сірка видобувається у місцях локалізації сірчаної руди - родовищах. За деякими даними, світові запаси сірки становлять близько 1,4 мільярда тонн. На сьогоднішній день родовища сірки знайдені в багатьох куточках Землі - в Туркменії, США, Поволжі, поблизу лівих берегів Волги, які пролягають від Самари і т.д. Іноді смуга породи може поширюватися кілька кілометрів.

Великими сірчаними запасами славляться Техас та Луїзіана. Сірні кристали, що відрізняються своєю красою, також розташовуються в Романьє і Сицилії (Італія). Батьківщиною моноклинної сірки вважається острів Вулькано. Також покладами шістнадцятого елемента періодичної системи Менделєєва славиться Росія, зокрема Урал.

Сірчані руди класифікуються відповідно до кількості сірки, що міститься в них. Так, серед них розрізняють багаті руди (від 25% сірки) та бідні (близько 12% речовини). Сірчані родовища, у свою чергу, розподіляються за такими типами:

  1. Стратиформні родовища (60%). Даний тип родовищ пов'язаний із сульфатно-карбонатними товщами. Рудні тіла розташовуються безпосередньо у сульфатних породах. Вони можуть досягати у розмірі сотень метрів та мати потужність у кілька десятків метрів;
  2. Солянокупальні родовища (35%). Для даного типу характерні сірчані поклади сірого кольору;
  3. Вулканогенні (5%). До цього типу належать родовища, утворені вулканами молодої та сучасної структури. Форма рудного елемента, що залягає в них, пластоподібна або лінзовидна. Такі родовища можуть містити близько 40% сірки. Вони притаманні Тихоокеанського вулканічного пояса.

Видобуток сірки

Сірка видобувається одним із кількох можливих способів, вибір якого залежить від умов залягання речовини. Основними є лише два - відкритий та підземний.

Відкритий спосіб видобутку сірки є найпопулярнішим. Весь процеси видобутку речовини даним способом починається зі зняття значної кількості породи екскаваторами, після чого відбувається подрібнення самої руди. Отримані рудні брили транспортуються на фабрику для подальшого збагачення, після чого отруюються на підприємство, де відбувається плавка сірки та одержання речовини з концентратів.

Крім цього, також іноді застосовується метод Фраш, який полягає у виплавці сірки ще під землею. Даний спосіб доцільно використовуватись у місцях глибокого залягання речовини. Після розплавлення під землею відбувається викачування речовини назовні. Для цього формуються свердловини, які є основним інструментом викачування розплавленої речовини. Метод заснований на легкості плавлення елемента та невеликій його щільності.

Існує також спосіб поділу на центрифугах. Однак він відрізняється своїм одним великим недоліком, заснованим на тому, що сірка, отримана за допомогою такого методу, має багато домішок і вимагає додаткового очищення. В результаті метод вважається досить витратним.

Крім зазначених методів, видобуток сірки в окремих випадках може також проводитися:

  • свердловинним методом;
  • пароводяним методом;
  • фільтраційним методом;
  • термічним методом;
  • екстракційним методом.

Варто відзначити, що незалежно від методу, що використовується під час вилучення речовини із земних надр, необхідно особливу увагу приділяти техніці безпеки. Це пов'язано з присутністю разом із покладами сірки сірководню, який є отруйним для людини і здатний спалахувати.

Сірчані руди видобувають різними способами – залежно від умов залягання. Але в будь-якому випадку доводиться приділяти багато уваги техніці безпеки. Покладам сірки майже завжди супроводжують скупчення отруйних газів - сполук сірки. До того ж не можна забувати про можливість її самозаймання.

Видобуток руди у відкритий спосіб відбувається так. Крокуючі екскаватори знімають пласти порід, під якими залягає руда. Вибухами рудний пласт дроблять, після чого брили руди відправляють на збагачувальну фабрику, а звідти - на сіркоплавильний завод, де з концентрату витягують сірку. Методи вилучення різні. Про деяких із них буде розказано нижче. А тут доречно коротко описати свердловинний метод видобутку сірки з-під землі, що дозволило Сполученим Штатам Америки та Мексиці стати найбільшими постачальниками сірки.

Наприкінці минулого століття на півдні Сполучених Штатів було відкрито найбагатші родовища сірчаної руди. Але підступитися до пластів було непросто: у шахти (а саме шахтним способом передбачалося розробляти родовище) просочувався сірководень і перегороджував доступ до сірки. Крім того, пробитися до сіроносних пластів заважали піщані плавуни. Вихід знайшов хімік Герман Фраш, який запропонував плавити сірку під землею і через свердловини, подібні до нафтових, викачувати її на поверхню. Порівняно невисока (менше 120 ° C) температура плавлення сірки підтверджувала реальність ідеї Фраш. У 1890 р. почалися випробування, які призвели до успіху.

У принципі установка Фраш дуже нескладна: труба в трубі. У простір між трубами подається перегріта вода і йде в пласт. А по внутрішній трубі, що обігрівається з усіх боків, піднімається розплавлена ​​сірка. Сучасний варіант установки Фраш доповнений третьою - найвужчою трубою. Через неї в свердловину подається стиснене повітря, що допомагає підняти розплавлену сірку на поверхню. Одна з основних переваг методу Фраша - у тому, що він дозволяє вже на першій стадії видобутку отримати порівняно чисту сірку. При створенні багатих руд цей метод дуже ефективний.

Раніше вважалося, що метод підземної виплавки сірки застосовується лише в специфічних умовах «соляних куполів» тихоокеанського узбережжя США та Мексики. Проте досліди, проведені у Польщі та СРСР, спростували цю думку. У Польщі цим методом вже видобувають велику кількість сірки: у 1968 р. пущені перші сірчані свердловини та в СРСР.

А руду, отриману в кар'єрах та шахтах, доводиться переробляти (часто з попереднім збагаченням), використовуючи при цьому різні технологічні прийоми.

Відомо кілька методів отримання сірки із сірчаних руд: пароводяні, фільтраційні, термічні, центрифугальні та екстракційні.

Термічні методи вилучення сірки – найстаріші. Ще у XVIII ст. у Неаполітанському королівстві виплавляли сірку в купах - "сольфатарах". Досі в Італії виплавляють сірку у примітивних печах – «калькаронах». Тепло, необхідне виплавлення сірки з руди, одержують, спалюючи частину видобутої сірки. Процес цей малоефективний, втрати сягають 45%.

Італія стала батьківщиною та пароводяних методів вилучення сірки з руд. У 1859 році Джузеппе Джілль отримав патент на свій апарат - попередник нинішніх автоклавів. Автоклавний метод (значно удосконалений, звичайно) використовується і зараз у багатьох країнах.

В автоклавному процесі збагачений концентрат сірчаної руди, що містить до 80% сірки, у вигляді рідкої пульпи з реагентами насосами подається в автоклав. Туди ж під тиском подається водяна пара. Пульпа нагрівається до 130 °C. Сірка, що міститься в концентраті, плавиться і відокремлюється від породи. Після недовгого відстою виплавлена ​​сірка зливається. Потім з автоклава випускаються «хвости» - завись порожньої породи у воді. Хвости містять досить багато сірки і знову надходять на збагачувальну фабрику.

У Росії її автоклавний спосіб був уперше застосований інженером К.Г. Паткановим у 1896 р.

Сучасні автоклави - це величезні апарати заввишки чотириповерховий будинок. Такі автоклави встановлені, зокрема, на сіркоплавильному заводі Роздольського гірничо-хімічного комбінату на Прикарпатті.

На деяких виробництвах, наприклад, на великому сірчаному комбінаті в Тарнобжегу (Польща), порожню породу відокремлюють від розплавленої сірки на спеціальних фільтрах. Метод поділу сірки та порожньої породи на центрифугах розроблений у нашій країні. Словом, «руду золоту (точніше – золотисту) відокремлювати від порожньої породи» можна по-різному.

Останнім часом все більше уваги приділяється свердловинним геотехнологічним способам видобутку сірки. На Язовському родовищі в Прикарпатті сірку – класичний діелектрик плавлять під землею струмами високої частоти та викачують на поверхню через свердловини, як у методі Фраша. Вчені Інституту гірничо-хімічної сировини запропонували спосіб підземної газифікації сірки. За цим способом сірку підпалюють у пласті, а на поверхню викачують сірчистий газ, який йде на виробництво сірчаної кислоти та інших корисних продуктів.

По-різному і задовольняють свої потреби у сірці різні країни. Мексика та США використовують переважно метод Фраша. Італія, що посідає з видобутку сірки третє місце серед капіталістичних держав, продовжує видобувати і переробляти (різними методами) сірчані руди сицилійських родовищ та провінції Марке. Японія має значні запаси сірки вулканічного походження. Франція та Канада, які не мають самородної сірки, розвинули велике виробництво її з газів. Немає власних сірчаних родовищ і в Англії та ФРН. Свої потреби в сірчаній кислоті вони покривають за рахунок переробки сировини, що містить сировину (переважно піриту), а елементарну сірку імпортують з інших країн.

Радянський Союз та соціалістичні країни повністю задовольняють свої потреби завдяки власним джерелам сировини. Після відкриття та освоєння багатих Прикарпатських родовищ СРСР та Польща значно збільшили виробництво сірки. Ця галузь промисловості продовжує розвиватись. В останні роки побудовано нові великі підприємства в Україні, реконструйовано старі комбінати на Волзі та Туркменії, розширено виробництво сірки з природного газу та газів, що відходять.

Сірка- мінерал лимонно-жовтого кольору, іноді медово-жовтого, жовтувато-сірого або коричневого, є молекулярною сіркою - S, мінерал дуже крихкий, твердість 1-2.

Бурий або чорний колір кристалам можуть надавати включення органіки, крапель нафти.

Кристалізується у ромбічній сингонії. Зустрічається у вигляді кристалів пірамідальної форми та в зернистих агрегатах. Іноді спостерігаються натікові ниркоподібні форми та нальоти, землісті маси.

Блиск алмазний, на зламі жирний, у кристалах просвічує. Самородна сірка чутлива до підвищених температур, розтріскується навіть теплоти рук. Від сірника вона легко плавиться і спалахує блакитним полум'ям.

Назва

Походження латинського слова sulfur невідоме. Російську назву елемента зазвичай виробляють від санскритського «сиру» – світло-жовтий. Можлива спорідненість «сірки» з давньоєврейським «Серафім» - мн. числом від "сераф" - буквально "згораючий", а сірка добре горить. У давньоруському та старослов'янському «сірка» - взагалі будь-яка палива речовина, у тому числі й жир.

Походження

Сірка утворюється виключно на поверхні земної кори, в результаті вулканічних вивержень, беручи в облогу відгонів, а іноді виливаючись у розплавленому вигляді. Утворюється при вивітрюванні сульфідів (головним чином піриту), або накопичується в морських опадах, нафтах і бітумах, біохімічним шляхом. Може асоціювати з гіпсом, виділяючись із його товщ. Великі скупчення самородної сірки у природі зустрічаються досить рідко. Найчастіше вона присутня у породі, що вміщає, у вигляді дрібних вкраплень.

Місце народження

Поклади сірки поширені біля Середньої Азії, родовища Гаурдак, Шор-Су – в тріщинах і порожнечах різних осадових порід асоціації з нафтою, гіпсом,
целестином, кальцитом, арагонітом та ін.
є у Поволжі (в районі міста Куйбишева). Великою популярністю користуються родовища Сицилії, потужні родовища у штатах Техас та Луїзіана (США), Болівії, Мішрак та Іраку, Південна Польща, Штасфурт у Німеччині. Області вулканізму: Камчатка, Японія, Італія, Індонезія.

Застосування

Головне застосування сірка має у виробництві сірчаної кислоти, що використовується в багатьох галузях промисловості; використовується у сільському господарстві для боротьби зі шкідниками, у гумовому виробництві (процес вулканізації каучуку), при виготовленні сірників, фарб, піротехніки.

Лікувальні та магічні властивості

Вважається, що сірка має властивість поглинати негативну енергію, допомагає уникати конфліктів і сварок, утихомирює емоційні пориви.

Значна частина природних лікувальних методів базується на використанні сполук сірки, часток часнику або сірководневої ванни Мацести. За оздоровлюючий ефект тут відповідають полісульфіди - сполуки сірки та сірководню.

Сірка здавна відома людині. Відомості про її використання в Єгипті сягають другого тисячоліття до н. е. Знали сірку і давні греки, і римляни. Про неї згадується у знаменитих творах Гомера, Плінія Старшого та у Біблії. Сірку з давніх-давен широко використовували в медицині. З лікувальною метою з давніх-давен застосовували її і на Русі. Один із перших вітчизняних учених, які вивчали сірку, М. В. Ломоносов писав: "Земля у своїх надрах містить таку кількість сірки, що не тільки нею заповнені підземелля... але це викопне виділяється навіть на поверхні землі", зазначаючи в той же час , Що зустрічається "вона самородна і чиста, проте рідко". Дещо пізніше академік В. Севергін оцінював поширення сірки вже більш оптимістично: "Самородна сірка чиста і в змішанні з землями знаходиться в Росії рясно". Наразі відомо понад 400 мінералів, які мають у своєму складі сірку. А її вміст у земній корі становить близько 0,05%.

На наявність самородної сірки у Криму вказувалося в середині минулого століття. Про "розшуках" тут сірки писав 1849 р. "Гірський журнал". Йшлося про околиці Чокракського озера на Керченському півострові, де у вапняку було виявлено "дуже виразні, але дуже дрібні кристали самородної сірки". Поручник Антипов провів тут за розпорядженням князя Воронцова розвідувальні роботи з проходкою гірничих виробок. Виявилося, що сірка присвячена лише виходам сірководневих джерел. Її освіта була пояснена розкладанням сірководню. "На закінчення повинен сказати, - пише поручик, - що це родовище сірки не становить будь-якої важливості в технічному відношенні, крім однієї лікувальної властивості джерел, що обіцяють велику користь". Тонкі білі нальоти сірки можна спостерігати і в даний час у Чокракських та інших джерел сірководневих вод, наприклад, в околицях Судака.

Самородна сірка нерідко утворюється при вивітрюванні сульфідів - піриту і марказиту. Її знаходили у Криму у зв'язку з різноманітними гірськими породами: у мергелях у Феодосії, вапняках околиць Бахчисараю, гранодіоритах поблизу Алушти. Сірка цього типу зазвичай входить до складу землістих агрегатів у суміші з сульфатами і гідроксилами заліза і представлена ​​найдрібнішими неправильними зернятками, іноді - кристаликами. Нерідко їй супроводжує гіпс. Тонка порошкова сірка присутня в мулах соляних озер, наприклад, Сакського.

Найбільші скупчення сірки виявив у Криму 1883 р. М. І. Андрусов на Керченському півострові біля села Чекур-Кояш. Надалі виявилось, що тут ціле родовище. Сірка присвячена гіпсоносним глинам і мергелям і утворює прошарки і жовна розмірами від декількох міліметрів до 30 см. Вміст її в руді від 10 до 30%.

За однією з прийнятих гіпотез самородна сірка утворилася з гіпсу під дією збагачених органічними речовинами сірководневих вод за участю бактерій.

За нинішніми масштабами родовище було б скромним. Але свого часу воно відіграло важливу роль. Справа в тому, що до революції сірку ввозили до Росії з-за кордону. І Чекур-Кояське родовище одним із перших дало промислову вітчизняну сірку. Ось коротка історія його освоєння.

У минулому столітті кустарним способом видобули лише трохи сірки для місцевих потреб. Родовище майже не вивчалося. У 1906 р. його орендувала Бельгійська компанія і розпочала геологічну розвідку та підготовку до експлуатації. Технічний рівень робіт був низьким. Виробітки погано провітрювалися. Це призвело до трагічної загибелі робітника та адміністратора, які отруїлися у вибої сірчаним газом, після чого роботи були припинені.

З початку першої світової війни в країні склалося критичне становище із сіркою, і за рішенням Військово-Промислового Комітету в 1915 р. розпочали розвідку Чекур-Кояша. У 1916 р. вже велася підготовка до відпрацювання та попутний видобуток. Було вилучено 1600 т руди. Із неї вручну відібрали близько 10 т сірки. Але у 1917 р. роботи було припинено і шахти залило водою.

Відродження копальні почалося з часу встановлення Радянської влади в Криму. Спочатку невелику кількість сірки отримували на маленькому заводику з раніше здобутої руди. Потім провели ґрунтовну геологічну розвідку та підрахунок запасів сірки. У 1928 р. рудник і завод, практично побудовані наново, почали давати сірку. Видобуток вевся близько 10 років, і родовище було вироблено. Кримська сірка у початковий період видобутку відігравала важливу роль. "Керченська сірка має велике значення для Союзу наших республік", - наголошувалося у пресі 30-х років. З відкриттям та розробкою великих родовищ Середньої Азії сірка Чекур-Кояша зберігала лише місцеве значення. В даний час на Керченському півострові відомо близько десятка непромислових проявів сірки.

Своєрідний зовнішній вигляд самородної сірки. Колір жовтий різних відтінків, частіше солом'яно-жовтий. Блиск жирний. Сірка утворює плівки, землісті та порошкові маси, тонкі прошарки та жовна, рідше зустрічається у правильних кристалах. Характерні чотиригранні біпірамідки з усіченими вершинами найпоширенішої ромбічної або так званої альфа-сірки. Вона найбільше стійка на поверхні землі. Цікаво, що у вапняках району Керченської протоки С. П. Попов виявив у 1901 р., поряд із цим різновидом, більш рідкісні в природі пластинчасті кристали моноклинної (бета) сірки. Це перша у світі знахідка бета-сірки в умовах земної поверхні поза зв'язком з вулканічною діяльністю. Форма кристалів бета-сірки з Криму та С. П. Попову міцно увійшла до довідників з мінералогії.

За твердістю сірка трохи перевершує тальк - м'який мінерал шкали Мооса. У тальку твердість прийнята за 1, а у сірки вона становить 1-2 за цією шкалою. Сірка вдвічі важча за воду. Щільність її близько двох. Важливою відмінністю є здатність сірки горіти. За Плінією Старшому, "ніяка речовина настільки зручно не спалахує, з чого виявляється, що в ній укладена велика вогненна сила". До появи сучасних уявлень довгий час вважали, що сірка є носієм особливої ​​горючої речовини. Здатність сірки горіти можна використовувати як надійну діагностичну ознаку. Для перевірки досить нікчемної крупинки речовини. Випробування можна провести на кінчику леза складаного ножа за допомогою запаленого сірника або спиртування. Можна скористатися і розпеченою швейною голкою. Дуже характерний і запах сірки, що горить, що відрізняє її від інших мінералів. У тонких порошкових і землистих виділеннях сірка буває схожа на сульфати заліза. На відміну від багатьох подібних мінералів сірка розчиняється в гасі та скипидарі.

Самородна сірка нерідко містить кілька відсотків домішок. У кримській сірці встановлено кальцій, селен, миш'як та деякі інші елементи. Домішки можуть обмежувати застосування сірки в окремих галузях промисловості.

Професій у сірки дуже багато, причому давно. "Корисність її дуже широка, - писав на початку минулого століття В. Севергін. - Вона використовується по-різному в хімії, в лікарському мистецтві, на добування сірчаної кислоти, на приготування кіноварі, вогнепального пороху, в забавних вогнях... на винищення комах" . В даний час сірка знаходить ще більше застосування. Щороку у світі видобувають десятки мільйонів тонн самородної сірки. Використовують її при виробництві синтетичних волокон, гуми, барвників у харчовій промисловості. Приблизно половина сірки, що видобувається, йде на отримання сірчаної кислоти, чверть - у целюлозно-паперову промисловість, близько 10% у сільське господарство. Кримську сірку застосовували в основному для боротьби зі шкідниками виноградників та з санітарною метою.



Останні матеріали розділу:

Теорія ймовірності та математична статистика
Теорія ймовірності та математична статистика

Математика включає безліч областей, однією з яких, поряд з алгеброю і геометрією, є теорія ймовірності. Існують терміни,...

В'язь: слідами російської каліграфії
В'язь: слідами російської каліграфії

Автор під ніком anta_rus, досліджуючи російську писемність та способи зображення букв, розробив квадратну кирилицю та сонячну візерункову в'язь,...

Lim х прагне до 3 х.  Межі.  Приклади рішень
Lim х прагне до 3 х. Межі. Приклади рішень

Елементарні функції та їх графіки. Основними елементарними функціями вважаються: статечна функція, показова функція, логарифмічна...