WikiDer > Сицилийский метод

Sicilian method
Сицилийский метод извлечения серы
Экстракция Soufre 1.jpg
Тип процессаДобыча
Промышленный сектор (ы)Добыча полезных ископаемых
Основные технологии или подпроцессыПлавление
Товары)Сера
Год изобретенияДревний

В Сицилийский метод был одним из первых способов извлечения сера из подземных отложений. Это был единственный промышленный метод извлечения серы из элементарных отложений, пока его не заменили Фраш процесс.[1] Таким способом добывалась большая часть серы в мире до конца 19 века.[2]

В самом простом виде руды складывались в насыпь и горели. Получистая сера стекала вниз, и затвердевшая масса собиралась на более низком уровне. Он получил свое название от центра производства серы до 19 века, когда его заменили Фраш процесс. [3][4]

История

Сера, также известная как сера (камень, который горит), имеет множество целей, таких как отбеливающее средство, благовония для религиозных прав, инсектициды и клей. Римляне использовали его для изготовления фейерверков и оружия. Сицилийская промышленная сера поступает из осадочных миоценовых пород, обнаруженных примерно в 200 метрах под землей. [5][6]

К середине XIX века Сицилия производила 3/4 мирового производства. Раскопки на Сицилии были очень легкими и близкими к поверхности. Местные зарплаты были низкими, также использовались дети, которым недоплачивали. Сицилия также имела легкий транспорт по морю. Экономика Сицилии была в основном сельскохозяйственной, и присутствие серных рудников помогло ей поддержать. Тем не менее, способ извлечения серы создал серьезные экологические проблемы для страны. [7]

К 1912 году Соединенные Штаты обогнали Сицилию по производству серы во всем мире. Большие стабильные базы серы в Техасе и Луизиане, а также дешевое топливо и большое количество воды сделали недавно изобретенное Фраш процесс экономичный.[5]

После Второй мировой войны большинство шахт на Сицилии закрылось.[8]

Процесс

Серную руду вывозили вручную из неглубоких шахт и помещали в кострища. Камни нагревают, чтобы отделить серу от других ее элементов. Этот метод относительно неэффективен, поскольку большая часть сжигается, а не плавится. Также существует большое количество загрязнения серным ангидридом.[9]

Сера с температурой плавления 115 ° C (239 ° F) нагревается до тех пор, пока не плавится, и стекает вниз под действием силы тяжести. По мере удаления от источника тепла он снова затвердевает и собирается. Полученная сера не очень чистая.[8]

Сицилийский метод прошел четыре стадии усовершенствования. Первые два были основными методами, используемыми на Сицилии.

Calcarelle

Калькарелль был самым простым подходом. Куча руды была сделана площадью около 10 квадратных футов (0,93 м2) в канаве, и полы были сильно забиты и наклонены вниз, позволяя расплавленной сере стекать на дно. Самые большие куски складывались внизу, а мелкие наверху по мере роста стопки. Затем этот штабель был подожжен, и к третьему дню расплавленная руда начала вытекать из отверстия, называемого Морто (Смерть). Руда в центре плавилась больше, чем окислялась снаружи.[8] Доходность может составлять всего 6%.[10]

Это был очень грязный подход и не очень эффективен. Большая часть продукта была разрушена и, вероятно, дала только 1/3 всей серы, попавшей в печь. Процесс может занять несколько дней в зависимости от погоды. Сторона, обращенная к ветру, имела тенденцию гореть, а не таять, а эффективность зимой была ниже. [10][11]

Недостатком этой архаичной технологии было производство большого количества диоксида серы и других соединений, сильно загрязняющих и вредных для здоровья рабочих, сельского хозяйства и всей окружающей среды. Эти рудиментарные сооружения требовалось установить на расстоянии не менее 3 километров (1,9 мили) от населенных пунктов.[12] В 1870 году на Сицилии насчитывалось около 4367 калькареллей. [10]

Calcaroni

Калькарони был более успешным и эффективным методом и начал заменять метод Калькарелле примерно после 1850 года.

Круглая каменная стена построена на наклонном склоне. Впереди был Морто (Смерть), или выходное отверстие, высотой от четырех до шести футов и шириной два фута; над ним возведен деревянный навес для старшего мастера. Calcaroni может содержать около 6 длинных тонн (6,1 т). Это могло длиться десять лет. Для первого слоя были выбраны самые крупные куски руды, между которыми оставались промежутки, а размер кусков постепенно уменьшался по мере увеличения высоты. Узкие каналы, расположенные на расстоянии около 2 футов (0,61 м) друг от друга, оставлены для воздуха, чтобы уносить тепло вниз. Все покрыто слоем мусора от предыдущих операций.[10] Внутренний пол имел наклон около десяти градусов, заканчиваясь внизу.[8] Сера медленно тает вниз и, собравшись с наклонного пола, бежит к выходу. Когда Морто был открыт, сера остыла в слитки, называемые балате.[8] Одновременно в процессе обработки обрабатывались около 2000 кубометров руды, и процесс длится около 20-30 дней.[8]

Хотя количество загрязняющих веществ и потерь было значительно ниже, Калькарони производил значительные отходы минералов, и его выход составлял всего около 50% из-за сжигания серы, необходимой для процесса отопления, что также приводило к загрязнению окружающей среды. [8]

Калькароновый метод извлечения серы

Доппиони

Doppioni (или Doppione) в переводе с итальянского означает двойной. Было два терракотовых сосуда, соединенных трубой, и один из сосудов был нагрет, и внутрь были помещены серные камни. Сера испарялась, проходила по трубе, охлаждалась и разливалась по формам. Это был скорее процесс дистилляции, чем плавления. Этот процесс использовался в других областях Италии, таких как Романьяиз-за потребности в топливе для обогрева процесса, кроме серы, которой на Сицилии не хватало.[10]

Процесс дистилляции серы
Доппионовый метод извлечения серы дистилляцией

Жаберная печь

Обжиговая печь Gill - это печь непрерывного действия, разработанная в 1880 году и названная в честь ее изобретателя, инженера Роберто Гилла. В нем использовалась серия камер, которые предварительно нагревали и поджигали следующую камеру. Каждая камера имела пол с несколькими отверстиями для перемещения расплавленной серы. Каждое из отверстий будет перемещать порцию серы в разное время и позволяет обрабатывать небольшое количество серы. Это была очень дорогая система, но она также уменьшала попадание большого количества газа и загрязнений в воздух. Он имел доходность более 60%.[8]

Замена

На смену сицилийскому методу после 1894 г. Фраш процесс, или американский подход, когда сера обрабатывалась в земле путем перегрева пара через трубу для плавления серы в земле и извлечения серы по мере ее поступления. Это привело к гораздо более чистой форме серы, с использованием меньшего количества рабочих и меньшего количества отходов. Требовалось много пресной воды и топлива, поэтому они никогда не использовались в бедной водой Италии. [13][10]

Рекомендации

  1. ^ Олден П. Арманьяк (декабрь 1942 г.). "Странные шахты добывают серу". Популярная наука. Popular Science Publishing Co. В архиве из оригинала на 2016-04-17. Получено 2019-02-04.
  2. ^ Стюарт Бручи (1960). "Сера, камень, который горит: история серной промышленности Фраш" Уильямс Хейнс". Журнал экономической истории. 20 (2): 326–327. JSTOR 2114864. Это был простой, но не экологически безопасный процесс.Уолтер Ботч (2001). "Chemiker, Techniker, Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch". Chemie in Unserer Zeit. 35 (5): 324–331. Дои:10.1002 / 1521-3781 (200110) 35: 5 <324 :: AID-CIUZ324> 3.0.CO; 2-9.
  3. ^ «Узнать больше о сере - Введение». Институт серы. В архиве из оригинала на 07.02.2019. Получено 2019-02-05.
  4. ^ Грей, C.W. (1920). Основы химии. п. 76.
  5. ^ а б Ингрэм, Джон Л. (2012-05-07). Марш микробов. ISBN 9780674054035.
  6. ^ Хант, Уолтер Фредерик (1915). «Происхождение серных месторождений Сицилии» (PDF). Экономическая геология. 10 (6): 543–579. Дои:10.2113 / gsecongeo.10.6.543.
  7. ^ Мормино, Винченцо. «Сера на Сицилии». В архиве из оригинала 2018-06-09. Получено 2019-02-04.
  8. ^ а б c d е ж грамм час Катни, Джеральд. Сера. История, технологии, приложения и промышленность (2-е изд.). ISBN 978-1-895198-67-6.
  9. ^ Notizie sullo zolfo di Sicilia e i suoi trattamenti В архиве 2015-09-24 на Wayback Machine.
  10. ^ Мейер, Бит (11 сентября 2013 г.). Сера, энергия и окружающая среда. С. 173–175. ISBN 9781483163468.
  11. ^ La calcarella В архиве 2018-05-21 в Wayback Machine.
  12. ^ «Сера, история производства». В архиве из оригинала на 07.02.2019. Получено 2019-02-04.