Depositi di zolfo. Zolfo libero in natura

Sezione 1. Determinazione dello zolfo.

Sezione 2. Minerali naturali zolfo.

Sezione 3. Storia della scopertazolfo.

Sezione 4. Origine del nome zolfo.

Sezione 5. Origine dello zolfo.

Sezione 6. Ricevutazolfo.

Sezione 7. Produttorizolfo.

Sezione 8. Proprietàzolfo.

- Sottosezione 1. Fisicaproprietà.

- Sottosezione2. Prodotto chimicoproprietà.

Sezione 10. Proprietà pericolose per l'incendio dello zolfo.

- Sottosezione1. Incendi nei depositi di zolfo.

Sezione 11. Essere nella natura.

Sezione 12. Ruolo biologicozolfo.

Sezione 13. Applicazionezolfo.

Definizionezolfo

lo zolfo è elemento del sesto gruppo del terzo periodo della tavola periodica degli elementi chimici di D.I. Mendeleev, con numero atomico 16. Presenta proprietà non metalliche. Indicato con il simbolo S (latino Zolfo). Nei composti dell'idrogeno e dell'ossigeno si trova in vari ioni e forma molti acidi e sali. Molti sali contenenti zolfo sono scarsamente solubili in acqua.

Zolfo - S, elemento chimico con numero atomico 16, massa atomica 32.066. Il simbolo chimico dello zolfo S si pronuncia "es". Lo zolfo naturale è costituito da quattro nuclidi stabili: 32S (contenuto 95,084% in peso), 33S (0,74%), 34S (4,16%) e 36S (0,016%). Il raggio dell'atomo di zolfo è 0,104 nm. Raggi ionici: ione S2- 0,170 nm (numero di coordinazione 6), ione S4+ 0,051 nm (numero di coordinazione 6) e ione S6+ 0,026 nm (numero di coordinazione 4). Le energie di ionizzazione sequenziale dell'atomo di zolfo neutro da S0 a S6+ sono, rispettivamente, 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 e 88,0 eV. Lo zolfo si trova nel gruppo VIA della tavola periodica di D.I. Mendeleev, nel 3° periodo, e appartiene ai calcogeni. La configurazione dello strato elettronico esterno è 3s23p4. Gli stati di ossidazione più caratteristici nei composti sono -2, +4, +6 (valenza II, IV e VI, rispettivamente). Il valore di elettronegatività di Pauling dello zolfo è 2,6. Lo zolfo è un non metallo.

Nella sua forma libera, lo zolfo si presenta sotto forma di cristalli gialli e fragili o di polvere gialla.

Lo zolfo lo è

Naturale minerali zolfo

Lo zolfo è il sedicesimo elemento più abbondante nella crosta terrestre. Si trova in uno stato libero (nativo) e in una forma legata.

I più importanti composti naturali dello zolfo: FeS2 - pirite di ferro o pirite, ZnS - blenda di zinco o sfalerite (wurtzite), PbS - lucentezza di piombo o galena, HgS - cinabro, Sb2S3 - stibnite. Inoltre, lo zolfo è presente nell’oro nero, nel carbone naturale, nei gas naturali e nello scisto. Lo zolfo è il sesto elemento più abbondante nelle acque naturali; si trova principalmente sotto forma di ioni solfato e provoca la durezza “costante” dell'acqua dolce. Nei capelli è concentrato un elemento vitale per gli organismi superiori, parte integrante di molte proteine.

Lo zolfo lo è

Storia della scopertazolfo

lo zolfo allo stato nativo, nonché sotto forma di composti solforati, è noto fin dall'antichità. L'uomo probabilmente ha acquisito familiarità con l'odore dello zolfo che brucia, con l'effetto soffocante dell'anidride solforosa e con l'odore disgustoso dell'idrogeno solforato già in epoca preistorica. Fu a causa di queste proprietà che lo zolfo veniva utilizzato dai sacerdoti come parte dell'incenso sacro riti religiosi. Lo zolfo era considerato l'opera di esseri sovrumani provenienti dal mondo degli spiriti o degli dei sotterranei. Molto tempo fa, lo zolfo cominciò ad essere utilizzato come parte di varie miscele infiammabili per scopi militari. Già Omero descriveva i “fumi solforosi” azione letale emissioni di zolfo bruciato. Lo zolfo faceva probabilmente parte del “fuoco greco” che terrorizzava gli avversari. Intorno all'VIII secolo I cinesi iniziarono ad usarlo nelle miscele pirotecniche, in particolare in miscele come la polvere da sparo. L'infiammabilità dello zolfo, la facilità con cui si combina con i metalli per formare solfuri (ad esempio sulla superficie dei pezzi) metallo), spiegano il fatto che era considerato il “principio di infiammabilità” e un componente essenziale dei minerali metallici. Il presbitero Teofilo (XII secolo) descrive un metodo di tostatura ossidativa del minerale di solfuro di rame, probabilmente noto nell'antico Egitto. IN periodo Dall'alchimia araba nacque la teoria della composizione mercurio-zolfo metalli, secondo il quale lo zolfo era venerato come componente essenziale (padre) di tutti i metalli. Successivamente divenne uno dei tre principi degli alchimisti, e in seguito il “principio di infiammabilità” divenne la base della teoria del flogisto. La natura elementare dello zolfo fu stabilita da Lavoisier nei suoi esperimenti di combustione. Con l'introduzione della polvere da sparo in Europa iniziò lo sviluppo dell'estrazione naturale dello zolfo, nonché lo sviluppo di un metodo per ottenerlo dalla pirite; quest'ultimo era molto diffuso in antica Rus'. Fu descritta per la prima volta in letteratura da Agricola. Pertanto, l'origine esatta dello zolfo non è stata stabilita, ma, come affermato sopra, questo elemento veniva utilizzato prima della nascita di Cristo e quindi era familiare alle persone fin dai tempi antichi.

Lo zolfo si trova in natura allo stato libero (nativo), quindi era noto all'uomo già nell'antichità. Lo zolfo attirava l'attenzione con il suo colore caratteristico, blu fiamme e un odore specifico che si sviluppa durante la combustione (odore di anidride solforosa). Si credeva che lo zolfo in fiamme si allontanasse spiriti maligni. La Bibbia parla dell'uso dello zolfo per purificare i peccatori. Per i medievali l’odore dello “zolfo” era associato al mondo sotterraneo. L'uso dello zolfo bruciato per la disinfezione è menzionato da Omero. Nell’antica Roma i tessuti venivano sbiancati utilizzando l’anidride solforosa.

Lo zolfo è stato a lungo utilizzato in medicina: i pazienti venivano fumigati con la sua fiamma, era incluso in vari unguenti per il trattamento delle malattie della pelle. Nell'XI secolo Avicenna (Ibn Sina), e poi gli alchimisti europei, credevano che i metalli, compreso l'argento, fossero costituiti da zolfo e mercurio in proporzioni diverse. Pertanto, lo zolfo ha svolto un ruolo importante nei tentativi degli alchimisti di trovare la "pietra filosofale" e di trasformare i metalli vili in preziosi. Nel XVI secolo Paracelso considerava lo zolfo, insieme al mercurio e al “sale”, uno dei principali “principi” della natura, l'“anima” di tutti i corpi.

L'importanza pratica dello zolfo aumentò notevolmente dopo l'invenzione della polvere da sparo nera (che include necessariamente lo zolfo). Nel 673, i bizantini, difendendo Costantinopoli, bruciarono la flotta nemica con l'aiuto del cosiddetto fuoco greco - una miscela di salnitro, zolfo, resina e altre sostanze - la cui fiamma non si spegneva con l'acqua. Nel Medioevo Europa Fu usata polvere da sparo nera, la sua composizione vicino a una miscela di fuoco greco. Da allora, lo zolfo è stato ampiamente utilizzato per scopi militari.

Il più importante composto dello zolfo è noto da tempo: acido solforico. Uno dei creatori della iatrochimica, il monaco Vasily Valentin, nel XV secolo descrisse in dettaglio la produzione di acido solforico mediante calcinazione del solfato di ferro ( vecchio nome acido solforico - olio di vetriolo).

La natura elementare dello zolfo fu stabilita nel 1789 da A. Lavoisier. Nei titoli composti chimici contenenti zolfo spesso contengono il prefisso “thio” (ad esempio, il reagente Na2S2O3 utilizzato in fotografia si chiama tiosolfato di sodio). L'origine di questo prefisso è associata al nome greco dello zolfo - theion.

Origine del nome zolfo

Nome russo lo zolfo risale al protoslavo *sěra, che è associato al lat. siero "siero".

Il latino zolfo (una trascrizione ellenizzata del più antico sulpur) deriva dalla radice indoeuropea *swelp- "bruciare".

Origine dello zolfo

Grandi accumuli di zolfo nativo non sono molto comuni. È più spesso presente in alcuni minerali. Il minerale di zolfo nativo è una roccia intervallata da zolfo puro.

Quando si sono formate queste inclusioni: contemporaneamente alle rocce che le accompagnano o successivamente? La direzione del lavoro di prospezione e di esplorazione dipende dalla risposta a questa domanda. Ma, nonostante migliaia di anni di comunicazione con lo zolfo, l’umanità non ha ancora una risposta chiara. Esistono diverse teorie i cui autori hanno opinioni opposte.

La teoria della singenesi (cioè la formazione simultanea di zolfo e rocce ospiti) suggerisce che la formazione di zolfo nativo sia avvenuta in bacini poco profondi. Batteri speciali riducevano i solfati disciolti nell'acqua in idrogeno solforato, che saliva verso l'alto, entrava nella zona di ossidazione e qui, chimicamente o con la partecipazione di altri batteri, veniva ossidato in zolfo elementare. Lo zolfo si depositò sul fondo e successivamente il limo contenente zolfo formò minerale.

La teoria dell'epigenesi (inclusioni di zolfo formatesi più tardi delle rocce principali) ha diverse opzioni. Il più comune presuppone che le acque sotterranee, penetrando attraverso gli strati rocciosi, si arricchiscano di solfati. Se tali acque entrano in contatto con depositi oro nero o Gas naturale, quindi gli ioni solfato vengono ridotti dagli idrocarburi a idrogeno solforato. L'idrogeno solforato sale in superficie e, una volta ossidato, rilascia zolfo puro nei vuoti e nelle fessure delle rocce.

Negli ultimi decenni, una delle varietà della teoria dell'epigenesi ha trovato sempre più conferma: la teoria della metasomatosi (tradotto dal greco, "metasomatosi" significa sostituzione). Secondo esso, la trasformazione del gesso CaSO4-H2O e dell'anidrite CaSO4 in zolfo e calcite CaCO3 avviene costantemente nelle profondità. Questa teoria fu creata nel 1935 dagli scienziati sovietici L. M. Miropolsky e B. P. Krotov. In particolare, questo fatto parla a suo favore.

Mishraq fu scoperto in Iraq nel 1961. Qui lo zolfo è contenuto in rocce carbonatiche, che formano un arco sostenuto da pilastri che scendono in profondità (in geologia si chiamano ali). Queste ali sono costituite principalmente da anidrite e gesso. La stessa situazione è stata osservata nel campo domestico di Shor-Su.

L'unicità geologica di questi depositi può essere spiegata solo dal punto di vista della teoria del metasomatismo: gesso primario e anidrite trasformati in minerali carbonatici secondari intervallati da zolfo nativo. Non è solo il quartiere che conta minerali— il contenuto medio di zolfo nel minerale di questi depositi è uguale al contenuto di zolfo legato chimicamente nell'anidrite. E gli studi sulla composizione isotopica dello zolfo e del carbonio nel minerale di questi depositi hanno fornito ulteriori argomenti ai sostenitori della teoria del metasomatismo.

Ma c'è un “ma”: la chimica del processo di conversione del gesso in zolfo e calcite non è ancora chiara, e quindi non c'è motivo di considerare la teoria del metasomatismo l'unica corretta. Ci sono ancora laghi sulla terra (in particolare, il lago Sernoye vicino a Sernovodsk), dove avviene la deposizione singenetica di zolfo e il limo contenente zolfo non contiene né gesso né anidrite.

Tutto ciò significa che la varietà delle teorie e delle ipotesi sull’origine dello zolfo nativo è il risultato non solo e non tanto dell’incompletezza delle nostre conoscenze, ma della complessità dei fenomeni che si verificano in sottosuolo. Sappiamo tutti dalla matematica delle scuole elementari che percorsi diversi possono portare allo stesso risultato. Ciò si estende anche alla geochimica.

Ricevutazolfo

lo zolfo si ottiene principalmente fondendo lo zolfo nativo direttamente nei luoghi in cui si trova nel sottosuolo. I minerali di zolfo vengono estratti in diversi modi, a seconda delle condizioni in cui si trovano. I depositi di zolfo sono quasi sempre accompagnati da accumuli di gas velenosi - composti di zolfo. Inoltre, non dobbiamo dimenticare la possibilità di combustione spontanea.

L'estrazione del minerale a cielo aperto avviene in questo modo. Gli escavatori ambulanti rimuovono gli strati di roccia sotto i quali si trova il minerale. Lo strato di minerale viene frantumato dalle esplosioni, dopo di che i blocchi di minerale vengono inviati a una fonderia di zolfo, dove lo zolfo viene estratto dal concentrato.

Nel 1890, Hermann Frasch propose di sciogliere lo zolfo nel sottosuolo e di pomparlo in superficie attraverso i pozzi petroliferi. Il punto di fusione dello zolfo relativamente basso (113°C) confermò la realtà dell’idea di Frasch. Nel 1890 iniziarono i test che portarono al successo.

Esistono diversi metodi noti per ottenere lo zolfo dai minerali di zolfo: vapore-acqua, filtrazione, termica, centrifuga ed estrazione.

Lo zolfo si trova anche in grandi quantità Gas naturale allo stato gassoso (sotto forma di idrogeno solforato, anidride solforosa). Durante l'attività mineraria si deposita sulle pareti di tubazioni e apparecchiature, rendendole inutilizzabili. Pertanto, viene recuperato dal gas il più rapidamente possibile dopo la produzione. Lo zolfo fine chimicamente puro risultante è una materia prima ideale per l'industria chimica e della gomma.

Il più grande giacimento di zolfo nativo di origine vulcanica si trova sull'isola di Iturup con riserve di categoria A+B+C1 - 4227mila tonnellate e categoria C2 - 895mila tonnellate, sufficienti per costruire un'impresa con una capacità di 200mila tonnellate. tonnellate di zolfo granulato all'anno.

Produttorizolfo

I principali produttori di zolfo in Federazione Russa Sono imprese OJSC Gazprom: LLC Gazprom Dobycha Astrakhan e LLC Gazprom Dobycha Orenburg, ricevendolo come sottoprodotto durante la purificazione del gas.

Proprietàzolfo

1) Fisico

lo zolfo differisce significativamente dall'ossigeno nella sua capacità di formare catene stabili e cicli di atomi. Le più stabili sono le molecole cicliche S8 a forma di corona, che formano zolfo ortorombico e monoclino. Questo è zolfo cristallino, una fragile sostanza gialla. Inoltre sono possibili molecole con catene chiuse (S4, S6) e catene aperte. Questa composizione contiene zolfo plastico, una sostanza Marrone, che si ottiene raffreddando bruscamente lo zolfo fuso (lo zolfo plastico diventa fragile nel giro di poche ore e acquisisce giallo e gradualmente assume una forma rombica). La formula dello zolfo è spesso scritta semplicemente S, poiché, sebbene abbia una struttura molecolare, è una miscela sostanze semplici con molecole diverse. Lo zolfo è insolubile in acqua; alcune delle sue modificazioni si dissolvono in solventi organici, come il solfuro di carbonio e la trementina. Lo scioglimento dello zolfo è accompagnato da un notevole aumento di volume (circa il 15%). Lo zolfo fuso è un liquido giallo, facilmente mobile, che sopra i 160 °C si trasforma in una massa marrone scuro molto viscosa. Lo zolfo fuso acquisisce la massima viscosità alla temperatura di 190 °C; un ulteriore aumento della temperatura è accompagnato da una diminuzione della viscosità e sopra i 300 °C lo zolfo fuso ritorna mobile. Questo perché quando lo zolfo viene riscaldato, polimerizza gradualmente, aumentando la lunghezza della catena all'aumentare della temperatura. Quando lo zolfo viene riscaldato oltre i 190°C, le unità polimeriche iniziano a collassare. Lo zolfo può servire come l'esempio più semplice di elettrete. Quando viene strofinato, lo zolfo acquisisce una forte carica negativa.

Lo zolfo viene utilizzato per la produzione di acido solforico, per la vulcanizzazione della gomma, come fungicida in agricoltura e come zolfo colloidale - prodotto medicinale. Inoltre, lo zolfo nelle composizioni di bitume allo zolfo viene utilizzato per produrre asfalto allo zolfo e come sostituto del cemento Portland per produrre calcestruzzo allo zolfo.

2) Chimico

Zolfo che brucia

Nell'aria, lo zolfo brucia formando anidride solforosa, un gas incolore con un odore pungente:

Utilizzando l'analisi spettrale, è stato stabilito che in effetti processi L'ossidazione dello zolfo in biossido è una reazione a catena e avviene con la formazione di una serie di prodotti intermedi: monossido di zolfo S2O2, zolfo molecolare S2, atomi di zolfo liberi S e i radicali liberi monossido di zolfo SO.

Oltre all'ossigeno, lo zolfo reagisce con molti non metalli, ma quando temperatura ambiente zolfo - solo con fluoro, che presenta proprietà riparatrici:

Lo zolfo fuso reagisce con il cloro ed è possibile la formazione di due cloruri inferiori:

2S + Cl2 = S2Cl2

Quando riscaldato, lo zolfo reagisce anche con il fosforo, formando apparentemente una miscela di solfuri di fosforo, tra cui il solfuro superiore P2S5:

Inoltre, quando riscaldato, lo zolfo reagisce con idrogeno, carbonio, silicio:

S + H2 = H2S (idrogeno solforato)

C + 2S = CS2 (solfuro di carbonio)

Quando riscaldato, lo zolfo interagisce con molti metalli, spesso in modo piuttosto violento. A volte una miscela di metallo e zolfo si accende quando viene accesa. Questa interazione produce solfuri:

2Al + 3S = Al2S3

Soluzioni di solfuri metalli alcalini reagiscono con lo zolfo per formare polisolfuri:

Na2S + S = Na2S2

Da sostanze complesse Va notato innanzitutto la reazione dello zolfo con alcali fusi, in cui lo zolfo è sproporzionatamente simile al cloro:

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

La fusione risultante è chiamata fegato di zolfo.

Lo zolfo reagisce con acidi ossidanti concentrati (HNO3, H2SO4) solo durante il riscaldamento prolungato, ossidandosi:

S + 6HNO3(conc.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4(concentrato) = 3SO2 + 2H2O

Lo zolfo lo è

Lo zolfo lo è

Proprietà pericolose per l'incendio dello zolfo

Lo zolfo finemente macinato è soggetto alla combustione chimica spontanea in presenza di umidità, a contatto con agenti ossidanti e anche in miscela con carbone, grassi e oli. Lo zolfo forma miscele esplosive con nitrati, clorati e perclorati. Si accende spontaneamente a contatto con la candeggina.

Mezzi di estinzione: acqua nebulizzata, schiuma aeromeccanica.

Secondo V. Marshall, la polvere di zolfo è classificata come esplosiva, ma per un'esplosione è necessaria una concentrazione di polvere sufficientemente elevata - circa 20 g/m3 (20.000 mg/m3), questa concentrazione è molte volte superiore alla concentrazione massima consentita per esseri umani nell'aria di un'area di lavoro - 6 mg /m3.

I vapori formano una miscela esplosiva con l'aria.

La combustione dello zolfo avviene solo allo stato fuso, simile alla combustione dei liquidi. Lo strato superiore di zolfo in combustione bolle, creando vapori che formano una fiamma debolmente luminosa alta fino a 5 cm. La temperatura della fiamma quando brucia lo zolfo è di 1820 °C.

Poiché l'aria in volume è composta per circa il 21% da ossigeno e per il 79% da azoto e, quando lo zolfo brucia, un volume di ossigeno produce un volume di SO2, il contenuto massimo teoricamente possibile di SO2 nella miscela di gas è del 21%. In pratica la combustione avviene con un certo eccesso d'aria e il contenuto volumetrico di SO2 nella miscela di gas è inferiore a quanto teoricamente possibile, normalmente pari al 14...15%.

Il rilevamento della combustione dello zolfo mediante sistemi antincendio automatici è un problema difficile. La fiamma è difficile da rilevare con l'occhio umano o con una videocamera; lo spettro della fiamma blu si trova principalmente nella gamma degli ultravioletti. La combustione avviene a bassa temperatura. Per rilevare la combustione con un rilevatore di calore, è necessario posizionarlo direttamente vicino allo zolfo. La fiamma allo zolfo non emette radiazioni infrarosse. Pertanto non verrà rilevato dai comuni rilevatori a infrarossi. Rileveranno solo gli incendi secondari. Una fiamma di zolfo non rilascia vapore acqueo. Pertanto, i rilevatori di fiamma UV che utilizzano composti di nichel non funzioneranno.

Per soddisfare i requisiti sicurezza antincendio presso i magazzini di zolfo è necessario:

Le strutture e le apparecchiature tecnologiche devono essere regolarmente ripulite dalla polvere;

I locali del magazzino devono essere costantemente areati mediante ventilazione naturale con le porte aperte;

La frantumazione dei grumi di zolfo sulla griglia del bunker deve essere effettuata con mazze di legno o attrezzi di materiale antiscintilla;

Trasportatori per la fornitura di zolfo locali industriali devono essere dotati di metal detector;

Nei luoghi in cui viene immagazzinato e utilizzato lo zolfo è necessario prevedere dispositivi (pannelli, soglie con rampa, ecc.) che garantiscano situazione di emergenza impedire la diffusione dello zolfo fuso all'esterno della stanza o dell'area aperta;

Presso il magazzino dello zolfo è vietato:

Produzione di tutti i tipi lavori usare il fuoco aperto;

Conservare e conservare stracci e stracci unti;

Quando si effettuano riparazioni, utilizzare strumenti di materiale antiscintilla.

Incendi ai magazzini di zolfo

Nel dicembre 1995, in un magazzino di zolfo aperto imprese, situato nella città di Somerset, nella provincia del Capo Occidentale della Repubblica del Sud Africa, si è verificato un grande incendio che ha ucciso due persone.

Il 16 gennaio 2006, verso le cinque di sera, un magazzino con zolfo ha preso fuoco presso l'impresa “Ammofos” di Cherepovets. area totale fuoco - circa 250 metri quadrati. È stato possibile eliminarlo completamente solo all'inizio della seconda notte. Non ci sono vittime o feriti.

Il 15 marzo 2007, la mattina presto presso Balakovo Fiber Materials Plant LLC, si è verificato un incendio in un magazzino chiuso di zolfo. L'area dell'incendio era di 20 mq. Sul posto sono intervenute 4 squadre dei vigili del fuoco con 13 persone. Dopo circa mezz'ora l'incendio si è spento. Nessun danno fatto.

Il 4 e 9 marzo 2008 si è verificato un incendio di zolfo nella regione di Atyrau nell'impianto di stoccaggio dello zolfo TCO nel campo di Tengiz. Nel primo caso l'incendio si è spento rapidamente; nel secondo caso lo zolfo ha bruciato per 4 ore. Il volume dei rifiuti bruciati della raffinazione del petrolio, che secondo il Kazakistan legislazione attribuito allo zolfo, ammontava a più di 9mila chilogrammi.

Nell'aprile 2008, non lontano dal villaggio di Kryazh, nella regione di Samara, un magazzino in cui erano immagazzinate 70 tonnellate di zolfo ha preso fuoco. All'incendio è stata assegnata la seconda categoria di complessità. Sul luogo dell'incidente sono intervenuti 11 vigili del fuoco e soccorritori. In quel momento, quando i vigili del fuoco si trovarono vicino al magazzino, non tutto lo zolfo bruciava, ma solo una piccola parte: circa 300 chilogrammi. L'area dell'incendio, comprese le aree di erba secca adiacenti al magazzino, ammontava a 80 mq. I vigili del fuoco sono riusciti a spegnere rapidamente le fiamme e a localizzare l'incendio: gli incendi sono stati ricoperti di terra e riempiti d'acqua.

Nel luglio 2009, lo zolfo è bruciato a Dneprodzerzhinsk. Un incendio si è verificato in uno degli impianti chimici di coke nel quartiere Bagleysky della città. L'incendio ha consumato più di otto tonnellate di zolfo. Nessuno dei dipendenti dello stabilimento è rimasto ferito.

Essere nella naturazolfo

CON L'era è abbastanza diffusa in natura. Nella crosta terrestre il suo contenuto è stimato allo 0,05% in massa. In natura ce ne sono spesso significativi depositi zolfo nativo (di solito vicino ai vulcani); V Europa si trovano nel sud Italia, in Sicilia. Ancora più grande depositi lo zolfo nativo è disponibile negli Stati Uniti (negli stati della Louisiana e del Texas), così come in Asia centrale, in Giappone, in Messico. In natura, lo zolfo si trova sia sfuso che sotto forma di strati cristallini, formando talvolta gruppi sorprendentemente belli di cristalli gialli traslucidi (le cosiddette druse).

Nelle aree vulcaniche, il gas di idrogeno solforato H2S viene spesso rilasciato dal terreno; in queste stesse regioni l'idrogeno solforato si trova disciolto nelle acque solforiche. I gas vulcanici spesso contengono anche anidride solforosa SO2.

Depositi di vari composti solforati sono diffusi sulla superficie del nostro pianeta. I più comuni tra questi sono: pirite di ferro (pirite) FeS2, pirite di rame (calcopirite) CuFeS2, lucentezza di piombo PbS, cinabro HgS, sfalerite ZnS e la sua modifica cristallina wurtzite, stibnite Sb2S3 e altri. Sono noti anche numerosi depositi di vari solfati, ad esempio solfato di calcio (gesso CaSO4 · 2H2O e anidrite CaSO4), solfato di magnesio MgSO4 (sale amaro), solfato di bario BaSO4 (barite), solfato di stronzio SrSO4 (celestina), solfato di sodio Na2SO4 · 10H2O ( mirabilite) e così via.

I carboni fossili contengono in media l'1,0-1,5% di zolfo. Anche lo zolfo può farne parte oro nero. Numerosi giacimenti di gas combustibile naturale (ad esempio Astrakhan) contengono idrogeno solforato come impurità.

Lo zolfo è uno degli elementi essenziali per gli organismi viventi, poiché è un componente essenziale delle proteine. Le proteine ​​contengono lo 0,8-2,4% (in peso) di zolfo legato chimicamente. Le piante ottengono lo zolfo dai solfati presenti nel terreno. Gli odori sgradevoli derivanti dai cadaveri di animali in decomposizione sono principalmente spiegati dal rilascio di composti di zolfo (idrogeno solforato e mercaptani) formati durante la decomposizione delle proteine. IN acqua di mareè presente circa 8,7·10-2% di zolfo.

Ricevutazolfo

CON Lo zolfo si ottiene principalmente fondendolo da rocce contenenti zolfo nativo (elementare). Il cosiddetto metodo geotecnologico consente di ottenere lo zolfo senza sollevare il minerale in superficie. Questo metodo fu proposto alla fine del XIX secolo dal chimico americano G. Frasch, che dovette affrontare il compito di estrarre lo zolfo dai giacimenti del sud fino alla superficie della terra Stati Uniti d'America, dove il terreno sabbioso ne complicava notevolmente l'estrazione con il tradizionale metodo minerario.

Frasch propose di utilizzare vapore acqueo surriscaldato per sollevare lo zolfo in superficie. Il vapore surriscaldato viene immesso attraverso un tubo in uno strato sotterraneo contenente zolfo. Lo zolfo fonde (il suo punto di fusione è poco inferiore a 120°C) e sale verso l'alto attraverso un tubo situato all'interno di quello attraverso il quale viene pompato il vapore acqueo nel sottosuolo. Per garantire la risalita dello zolfo liquido, l'aria compressa viene pompata attraverso la camera d'aria più sottile.

Secondo un altro metodo (termico), diffuso soprattutto all'inizio del XX secolo in Sicilia, lo zolfo viene fuso, o sublimato, da parti frantumate roccia in appositi forni di argilla.

Esistono altri metodi per separare lo zolfo nativo dalla roccia, ad esempio mediante estrazione con solfuro di carbonio o metodi di flottazione.

A causa del fatto che la necessità industria il contenuto di zolfo è molto elevato, sono stati sviluppati metodi per la sua produzione da idrogeno solforato H2S e solfati.

Il metodo di ossidazione dell'idrogeno solforato in zolfo elementare è stato sviluppato per la prima volta in Gran Bretagna, dove hanno imparato a ottenere quantità significative di zolfo dal Na2CO3 rimanente dopo la produzione di soda utilizzando il metodo del chimico francese N. Leblanc del solfuro di calcio CaS. Il metodo di Leblanc si basa sulla riduzione del solfato di sodio con carbone in presenza di calcare CaCO3.

Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2;

Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS.

La soda viene quindi lisciviata con acqua e la sospensione acquosa di solfuro di calcio scarsamente solubile viene trattata con anidride carbonica:

CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S

Il risultante idrogeno solforato H2S miscelato con aria viene fatto passare in un forno su un letto catalitico. In questo caso, a causa dell'ossidazione incompleta dell'idrogeno solforato, si forma zolfo:

2H2S + O2 = 2H2O +2S

Un metodo simile viene utilizzato per ottenere lo zolfo elementare dall'idrogeno solforato che accompagna i gas naturali.

Perché tecnologia moderna richiede zolfo di elevata purezza, sviluppato metodi efficaci raffinazione dello zolfo. In questo caso, in particolare, vengono utilizzate le differenze nel comportamento chimico dello zolfo e delle impurità. Pertanto, l'arsenico e il selenio vengono rimossi trattando lo zolfo con una miscela di acido nitrico e solforico.

Utilizzando metodi basati sulla distillazione e rettifica, è possibile ottenere zolfo di elevata purezza con un contenuto di impurità del 10-5 - 10-6% in peso.

Applicazionezolfo

DI circa la metà dello zolfo prodotto viene utilizzata per la produzione di acido solforico, circa il 25% viene speso per produrre solfiti, il 10-15% viene utilizzato per controllare i parassiti delle colture agricole (principalmente uva e cotone) (la soluzione di solfato di rame CuSO4 · 5H2O è qui di massima importanza), circa il 10% utilizza gomma industria per la vulcanizzazione della gomma. Lo zolfo viene utilizzato nella produzione di coloranti e pigmenti, esplosivi (fa ancora parte della polvere da sparo), fibre artificiali e fosfori. Lo zolfo viene utilizzato nella produzione dei fiammiferi, poiché fa parte della composizione con cui vengono realizzate le teste dei fiammiferi. Alcuni unguenti usati per trattare le malattie della pelle contengono ancora zolfo. Per conferire agli acciai proprietà speciali, vengono introdotte piccole aggiunte di zolfo (anche se, di regola, una miscela di zolfo in acciai indesiderabile).

Ruolo biologicozolfo

CON L'era è costantemente presente in tutti gli organismi viventi, essendo un importante elemento biogenico. Il suo contenuto nelle piante è dello 0,3-1,2%, negli animali dello 0,5-2% ( organismi marini contengono più zolfo di quelli terrestri). Significato biologico lo zolfo è determinato principalmente dal fatto che fa parte degli aminoacidi metionina e cisteina e, quindi, parte di peptidi e proteine. I legami disolfuro -S-S- nelle catene polipeptidiche sono coinvolti nella formazione della struttura spaziale delle proteine ​​e i gruppi sulfidrilici (-SH) svolgono un ruolo importante nei centri attivi degli enzimi. Inoltre, lo zolfo è incluso nelle molecole di ormoni e sostanze importanti. Molto zolfo è contenuto nella cheratina dei capelli, delle ossa e del tessuto nervoso. I composti inorganici dello zolfo sono necessari per la nutrizione minerale delle piante. Servono come substrati reazioni ossidative effettuato da solfobatteri comuni in natura.

Il corpo di una persona media (peso corporeo 70 kg) contiene circa 1402 g di zolfo. Il fabbisogno giornaliero di zolfo di un adulto è di circa 4.

Tuttavia, in termini di impatto negativo sull'ambiente e sull'uomo, lo zolfo (più precisamente i suoi composti) è ai primi posti. La principale fonte di inquinamento da zolfo è la combustione carbone e altri combustibili contenenti zolfo. Allo stesso tempo, circa il 96% dello zolfo contenuto nel carburante entra nell'atmosfera sotto forma di anidride solforosa SO2.

Nell'atmosfera, l'anidride solforosa viene gradualmente ossidata in ossido di zolfo (VI). Entrambi gli ossidi - ossido di zolfo (IV) e ossido di zolfo (VI) - reagiscono con il vapore acqueo per formare una soluzione acida. Queste soluzioni poi cadono sotto forma di pioggia acida. Una volta nel terreno, l'acqua acida inibisce lo sviluppo della fauna e delle piante del suolo. Di conseguenza, condizioni sfavorevoli per lo sviluppo della vegetazione, soprattutto nelle regioni settentrionali dove al clima rigido si aggiunge l’inquinamento chimico. Di conseguenza, le foreste stanno morendo, la copertura erbosa viene distrutta e la condizione dei corpi idrici si sta deteriorando. Pioggia acida distruggono monumenti di marmo e altri materiali, inoltre, provocano la distruzione anche di edifici in pietra e articoli commerciali dai metalli. Pertanto, è necessario adottare varie misure per prevenire il rilascio di composti di zolfo dal carburante nell'atmosfera. Per fare ciò, i prodotti petroliferi vengono purificati dai composti dello zolfo e i gas generati durante la combustione del carburante vengono purificati.

Lo zolfo stesso sotto forma di polvere irrita le mucose e gli organi respiratori e può causare gravi malattie. La concentrazione massima consentita di zolfo nell'aria è 0,07 mg/m3.

Molti composti dello zolfo sono tossici. Particolarmente degno di nota è l'idrogeno solforato, la cui inalazione attenua rapidamente la reazione ad esso. cattivo odore e può portare a gravi avvelenamenti, persino alla morte. La concentrazione massima consentita di idrogeno solforato nell'aria dei locali di lavoro è di 10 mg/m3, nell'aria atmosferica 0,008 mg/m3.

Fonti

Enciclopedia chimica: in 5 volumi / Comitato editoriale: Zefirov N. S. (redattore capo). - Mosca: Enciclopedia sovietica, 1995. - T. 4. - P. 319. - 639 p. — 20.000 copie. — ISBN 5—85270—039—8

Grande Enciclopedia Medica

ZOLFO- chimica. elemento, simbolo S (lat. Zolfo), a. N. 16, alle. 32.06. Esiste sotto forma di diverse modifiche allotropiche; tra questi ci sono lo zolfo della modificazione monoclina (densità 1960 kg/m3, tmelt = 119°C) e lo zolfo ortorombico (densità 2070 kg/m3, ίπι = 112,8... ... Grande Enciclopedia del Politecnico

ZOLFO- (indicato con S), elemento chimico del gruppo VI della TAVOLA PERIODICA, un non metallo, conosciuto fin dall'antichità. Si presenta in natura sia come elemento separato che sotto forma di minerali solforati come GALENITE e PIRITE, e minerali solfati,... ... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

zolfo- Nella mitologia dei Celti irlandesi, Sera è il padre di Parthalon (vedi capitolo 6). Secondo alcune fonti, era Sera, e non Parthalon, il marito di Dilgneid. (

Zolfo- un minerale giallo limone, a volte giallo miele, grigio-giallastro o brunastro, è zolfo molecolare - S, il minerale è molto fragile, durezza 1-2.

Le inclusioni di materia organica e goccioline d'olio possono conferire ai cristalli un colore marrone o nero.

Cristallizza nel sistema rombico. Si presenta sotto forma di cristalli piramidali e di aggregati granulari. Talvolta si osservano forme e depositi reniformi sinterizzati e masse terrose.

La lucentezza è quella del diamante, untuosa alla frattura e traslucida nei cristalli. Lo zolfo nativo è sensibile alle temperature elevate e alle crepe anche dal calore delle mani. Con un fiammifero si scioglie facilmente e si accende con una fiamma blu.

Nome

L'origine della parola latina zolfo è sconosciuta. Il nome russo dell'elemento deriva solitamente dal sanscrito "sira" - giallo chiaro. Potrebbe esserci una relazione tra "zolfo" e l'ebraico "serafini" - plurale. numero da "serafino" - letteralmente "bruciante", e lo zolfo brucia bene. Nell'antico russo e nell'antico slavo ecclesiastico, lo "zolfo" è generalmente qualsiasi sostanza infiammabile, compreso il grasso.

Origine

Di conseguenza lo zolfo si forma esclusivamente sulla superficie della crosta terrestre eruzioni vulcaniche, precipitando sotto forma di sublimati e talvolta riversandosi in forma fusa. Si forma durante l'erosione dei solfuri (principalmente pirite) o si accumula biochimicamente nei sedimenti marini, negli oli e nel bitume. Può essere associato al gesso, distinguendosi per il suo spessore. Grandi accumuli di zolfo nativo sono piuttosto rari in natura. Più spesso è presente nella roccia ospite sotto forma di piccole inclusioni.

Luogo di nascita

I depositi di zolfo sono diffusi in Asia centrale, i depositi di Gaurdak e Shor-Su si trovano in fessure e vuoti di varie rocce sedimentarie in associazione con petrolio, gesso,
celestino, calcite, aragonite, ecc. Nel deserto del Kara-Kum sotto forma di cumuli ricoperti di croste silicee, in associazione con gesso, quarzo, calcedonio, opale, ecc. Grandi depositi sedimentari
sono disponibili nella regione del Volga (vicino alla città di Kuibyshev). Molto famosi sono i giacimenti della Sicilia, potenti giacimenti negli stati del Texas e Louisiana (USA), Bolivia, Mishrak e Iraq, Polonia meridionale e Stassfurt in Germania. Aree di vulcanismo: Kamchatka, Giappone, Italia, Indonesia.

Applicazione

L'utilizzo principale dello zolfo è nella produzione dell'acido solforico, utilizzato in numerose industrie; utilizzato in agricoltura per il controllo dei parassiti, nella produzione di gomma (processo di vulcanizzazione della gomma), nella produzione di fiammiferi, vernici e articoli pirotecnici.

Proprietà curative e magiche

Si ritiene che lo zolfo abbia la capacità di assorbire l'energia negativa, aiuta a evitare conflitti e litigi e pacifica gli impulsi emotivi.

Una parte significativa dei metodi di guarigione naturali si basa sull'uso di composti di zolfo, che si tratti di uno spicchio d'aglio o di un bagno di idrogeno solforato Matsesta. I polisolfuri - composti di zolfo e idrogeno solforato - sono responsabili dell'effetto curativo in questo caso.

Lo zolfo è noto da tempo all'uomo. Testimonianze del suo utilizzo in Egitto risalgono al II millennio a.C. e. Sia gli antichi greci che i romani conoscevano lo zolfo. È menzionato nelle famose opere di Omero, Plinio il Vecchio e nella Bibbia. Lo zolfo è stato ampiamente utilizzato in medicina per molto tempo. IN scopi medicinali Fin dall'antichità è stato utilizzato nella Rus'. Uno dei primi scienziati nazionali che studiò lo zolfo, M.V. Lomonosov, scrisse: “La terra nelle sue profondità contiene una tale quantità di zolfo che non solo il sottosuolo ne è pieno... ma questo fossile risalta anche sulla superficie della terra. ”, notando allo stesso tempo che si verifica “è nativo e puro, ma raramente”. Un po' più tardi, l'accademico V. Severgin valutò la distribuzione dello zolfo in modo più ottimistico: "Lo zolfo nativo è puro e mescolato in abbondanza con le terre della Russia". Al giorno d'oggi si conoscono oltre 400 minerali contenenti zolfo. E il suo contenuto nella crosta terrestre è di circa lo 0,05%.

La presenza di zolfo nativo in Crimea fu segnalata a metà del secolo scorso. Il Mining Journal scrisse della “ricerca” dello zolfo qui nel 1849. Si trattava delle vicinanze del lago Chokrak sulla penisola di Kerch, dove nel calcare furono scoperti "cristalli molto chiari, ma molto piccoli di zolfo nativo". Il tenente Antipov eseguì qui i lavori di esplorazione per ordine del principe Vorontsov con lo scavo delle miniere. Si è scoperto che lo zolfo è confinato solo agli sbocchi delle fonti di idrogeno solforato. La sua formazione è stata spiegata dalla decomposizione dell'idrogeno solforato. "In conclusione, devo dire", scrive il tenente, "che questo giacimento di zolfo non ha alcuna importanza tecnica, tranne che per una proprietà curativa delle sorgenti, che promette grandi benefici". Sottili depositi biancastri di zolfo possono ancora essere osservati nel Chokrak e in altre fonti di acque di idrogeno solforato, ad esempio nelle vicinanze di Sudak.

Lo zolfo nativo si forma spesso durante l'erosione dei solfuri: pirite e marcasite. È stato trovato in Crimea in connessione con varie rocce: nelle marne vicino a Feodosia, calcari nelle vicinanze di Bakhchisarai, granodioriti vicino ad Alushta. Lo zolfo di questo tipo è solitamente compreso nella composizione degli aggregati terrosi in miscela con solfati di ferro e idrossili ed è rappresentato da minuscoli granelli irregolari, talvolta cristalli. Spesso è accompagnato da gesso. Lo zolfo fine e polveroso è presente nei limi dei laghi salati, ad esempio Saki.

I maggiori accumuli di zolfo furono scoperti in Crimea nel 1883 da N.I Andrusov sulla penisola di Kerch vicino al villaggio di Chekur-Koyash. Più tardi si è scoperto che qui c'era un intero deposito. Lo zolfo è confinato nelle argille e nelle marne contenenti gesso e forma strati e noduli di dimensioni variabili da diversi millimetri a 30 cm. Il suo contenuto in minerale varia dal 10 al 30%.

Secondo una delle ipotesi accettate, lo zolfo nativo si formava dal gesso sotto l'influenza di acque di idrogeno solforato arricchite con sostanze organiche con la partecipazione di batteri.

Sulla scala odierna, il deposito sembrerebbe modesto. Ma un tempo ha svolto un ruolo importante. Il fatto è che prima della rivoluzione lo zolfo veniva importato in Russia dall'estero. E il deposito di Chekur-Koyashskoye è stato uno dei primi a produrre zolfo domestico industriale. Qui Storia breve il suo sviluppo.

Nel secolo scorso solo una piccola quantità di zolfo veniva estratta con metodi artigianali per il fabbisogno locale. Il deposito è stato poco studiato. Nel 1906, una società belga lo prese in affitto e iniziò l'esplorazione geologica e la preparazione allo sfruttamento. Il livello tecnico del lavoro era basso. I lavori erano poco ventilati. Ciò ha portato a tragica morte un operaio e un amministratore sono stati avvelenati con gas di zolfo davanti alla miniera, dopodiché i lavori sono stati interrotti.

Dall'inizio della prima guerra mondiale, nel paese si sviluppò una situazione critica per lo zolfo e, con la decisione del comitato militare-industriale, nel 1915 iniziò l'esplorazione di Chekur-Koyash. Nel 1916 erano già in corso i preparativi per lo sviluppo e la produzione associata. Furono estratte 1600 tonnellate di minerale. Da esso sono state selezionate manualmente circa 10 tonnellate di zolfo. Ma nel 1917 i lavori furono interrotti e le miniere furono inondate dall'acqua.

La rinascita della miniera iniziò con l'instaurazione del potere sovietico in Crimea. Inizialmente, una piccola quantità di zolfo veniva ottenuta in una piccola fabbrica da minerale precedentemente estratto. Quindi hanno effettuato un'approfondita esplorazione geologica e un calcolo delle riserve di zolfo. Nel 1928 la miniera e l'impianto, praticamente ricostruiti, iniziarono a produrre zolfo. L'estrazione mineraria durò circa 10 anni e il giacimento fu esaurito. Lo zolfo di Crimea ha svolto un ruolo importante nel periodo iniziale di produzione. "Lo zolfo di Kerch è di grande importanza per l'Unione delle nostre repubbliche", notava la stampa negli anni '30. Con la scoperta e lo sviluppo di grandi giacimenti nell'Asia centrale, lo zolfo di Chekur-Koyasha mantenne solo un'importanza locale. Attualmente, nella penisola di Kerch sono note circa una dozzina di manifestazioni non industriali di zolfo.

Peculiare aspetto zolfo nativo. Il colore è giallo in diverse tonalità, il più delle volte giallo paglierino. La lucentezza è grassa. Lo zolfo forma pellicole, masse terrose e polverose, strati sottili e noduli ed è meno comune nei cristalli regolari. Caratteristiche sono le bipiramidi tetraedriche con apici troncati del più comune zolfo rombico, o cosiddetto alfa. È più stabile sulla superficie della terra. È curioso che nei calcari della zona Stretto di Kerch S.P. Popov scoprì nel 1901, insieme a questa varietà, cristalli lamellari di zolfo monoclino (beta), che sono più rari in natura. Questa è la prima scoperta al mondo del beta-zolfo in condizioni della superficie terrestre non correlate all'attività vulcanica. La forma dei cristalli di beta-zolfo provenienti dalla Crimea, ma S.P. Popov, è saldamente inclusa nei libri di consultazione sulla mineralogia.

In termini di durezza, lo zolfo è leggermente superiore al talco, il minerale più tenero della scala Mohs. Su questa scala il talco ha una durezza pari a 1, mentre lo zolfo ha una durezza pari a 1-2. Lo zolfo è due volte più pesante dell'acqua. La sua densità è di circa due. Una differenza importante è la capacità dello zolfo di bruciare. Secondo Plinio il Vecchio, "nessuna sostanza si accende così facilmente, da cui è chiaro che contiene un grande potere ardente". Prima dell'avvento delle idee moderne per molto tempo Si credeva che lo zolfo fosse portatore di una speciale sostanza infiammabile. La capacità dello zolfo di bruciare può essere utilizzata come segno diagnostico affidabile. Per testare è sufficiente un granello insignificante della sostanza. Il test può essere effettuato sulla punta della lama di un temperino utilizzando un fiammifero acceso o una lampada ad alcool. Puoi anche usare un ago da cucito caldo. Molto caratteristico è anche l'odore dello zolfo bruciato, che lo distingue dagli altri minerali. Nelle secrezioni fini, polverose e terrose, lo zolfo è simile ai solfati di ferro. A differenza di molti minerali simili, lo zolfo si dissolve nel cherosene e nella trementina.

Lo zolfo nativo spesso contiene fino a diversi per cento di impurità. Lo zolfo di Crimea contiene calcio, selenio, arsenico e alcuni altri elementi. Le impurità possono limitare l'uso dello zolfo in alcuni settori.

Sulphur ha molte professioni e lo fa da molto tempo. “I suoi benefici sono molto estesi”, scriveva V. Severgin all'inizio del secolo scorso, “viene utilizzato in vari modi in chimica, nell'arte della medicina, per l'estrazione dell'acido solforico, per la preparazione del cinabro, della polvere da sparo. , in divertenti fuochi...per lo sterminio degli insetti”. Attualmente lo zolfo viene utilizzato ancora di più. Ogni anno in tutto il mondo vengono estratte decine di milioni di tonnellate di zolfo nativo. Viene utilizzato nella produzione di fibre sintetiche, gomma, coloranti, Industria alimentare. Circa la metà dello zolfo estratto viene utilizzato per produrre acido solforico, un quarto per l’industria della pasta e della carta e circa il 10% per l’agricoltura. Lo zolfo di Crimea veniva utilizzato principalmente per controllare i parassiti dei vigneti e per scopi sanitari.

La produzione di zolfo aumentò significativamente dopo l’invenzione della polvere nera. Dopotutto, lo zolfo (insieme al carbone e al salnitro) è il suo componente indispensabile. Al giorno d'oggi, lo zolfo è per molti una delle materie prime più importanti produzione chimica. Il consumo mondiale annuo di zolfo è di circa 20 milioni di tonnellate. I suoi consumatori industriali sono diversi settori: acido solforico, carta, gomma, fiammiferi, ecc. Lo zolfo è ampiamente utilizzato anche per il controllo dei parassiti agricoltura, nella pirotecnica e in parte nella medicina. In termini di contenuto nella crosta terrestre (0,03%), lo zolfo è un elemento molto comune. Tuttavia, grandi accumuli di zolfo nativo non sono molto comuni. È più spesso presente in alcuni minerali. Il minerale di zolfo nativo è una roccia intervallata da zolfo puro. Quando si sono formate queste inclusioni: contemporaneamente alle rocce che le accompagnano o successivamente? La direzione del lavoro di prospezione e di esplorazione dipende dalla risposta a questa domanda. Ma, nonostante migliaia di anni di comunicazione con lo zolfo, l’umanità non ha ancora una risposta chiara. I minerali di zolfo vengono estratti in diversi modi, a seconda delle condizioni in cui si trovano. Ma in ogni caso bisogna prestare molta attenzione alle precauzioni di sicurezza. I depositi di zolfo sono quasi sempre accompagnati da accumuli di gas velenosi - composti di zolfo. Inoltre, non dobbiamo dimenticare la possibilità di combustione spontanea.

Vengono estratti minerali di zolfo in modi diversi - in a seconda delle condizioni di accadimento. Ma in ogni caso bisogna prestare molta attenzione alle precauzioni di sicurezza. I depositi di zolfo sono quasi sempre accompagnati da accumuli di gas velenosi - composti di zolfo. Inoltre, non dobbiamo dimenticare la possibilità di combustione spontanea.

L'estrazione del minerale a cielo aperto avviene in questo modo. Gli escavatori ambulanti rimuovono gli strati di roccia sotto i quali si trova il minerale. Lo strato di minerale viene frantumato dalle esplosioni, dopo di che vengono inviati i blocchi di minerale impianto di lavorazione, e da lì alla fonderia di zolfo, dove lo zolfo viene estratto dal concentrato. I metodi di estrazione sono diversi. Alcuni di essi saranno discussi di seguito. E qui è opportuno descrivere brevemente il metodo del pozzo per estrarre lo zolfo dal sottosuolo, che ha permesso agli Stati Uniti d'America e al Messico di diventare i maggiori fornitori di zolfo.

Alla fine del secolo scorso furono scoperti ricchi giacimenti di minerale di zolfo nel sud degli Stati Uniti. Ma non è stato facile avvicinarsi agli strati: l'idrogeno solforato è penetrato nelle miniere (vale a dire, la miniera avrebbe dovuto essere sviluppata con il metodo minerario) e ha bloccato l'accesso allo zolfo. Inoltre, le sabbie mobili sabbiose rendevano difficile il passaggio negli strati contenenti zolfo. La soluzione fu trovata dal chimico Hermann Frasch, che propose di sciogliere lo zolfo nel sottosuolo e di pomparlo in superficie attraverso pozzi simili a pozzi petroliferi. Il punto di fusione dello zolfo relativamente basso (meno di 120 ° C) confermò la realtà dell'idea di Frasch 1890 iniziarono i test che portarono al successo.

In linea di principio, l'installazione di Frasch è molto semplice: un tubo nel tubo. L'acqua surriscaldata viene fornita nello spazio tra i tubi e scorre attraverso di esso nella formazione. E lo zolfo fuso sale attraverso il tubo interno, riscaldato da tutti i lati. La versione moderna dell'installazione Frasch è completata da un terzo, il tubo più stretto. Attraverso di esso, l'aria compressa viene fornita nel pozzo, che aiuta a sollevare lo zolfo fuso in superficie. Uno dei principali vantaggi del metodo Frasch è che consente di ottenere zolfo relativamente puro già nella prima fase di produzione. Questo metodo è molto efficace quando si estraggono minerali ricchi.

In precedenza, si credeva che il metodo di fusione sotterranea dello zolfo fosse applicabile solo nelle condizioni specifiche delle "cupole saline" della costa del Pacifico degli Stati Uniti e del Messico. Tuttavia, gli esperimenti condotti in Polonia e in URSS hanno smentito questa opinione. Nella Polonia popolare già con questo metodo si estraggono grandi quantità di zolfo; nel 1968 furono lanciati i primi pozzi di zolfo nell'URSS.

E il minerale ottenuto nelle cave e nelle miniere deve essere lavorato (spesso con arricchimento preliminare), utilizzando vari metodi tecnologici.

Esistono diversi metodi noti per ottenere lo zolfo dai minerali di zolfo: vapore-acqua, filtrazione, termica, centrifuga ed estrazione.

I metodi termici per l'estrazione dello zolfo sono i più obsoleti. Già nel XVIII secolo, nel Regno di Napoli, lo zolfo veniva fuso in cumuli: i "solfatari". In Italia lo zolfo viene ancora fuso in forni primitivi, i “calcarones”. Il calore necessario per fondere lo zolfo dal minerale si ottiene bruciando parte dello zolfo estratto. Questo processo è inefficace, le perdite raggiungono il 45%.

L'Italia divenne anche la culla dei metodi acqua-vapore per l'estrazione dello zolfo dai minerali. Nel 1859 Giuseppe Gill ricevette un brevetto per il suo apparecchio, il predecessore delle odierne autoclavi. Il metodo dell’autoclave (significativamente migliorato, ovviamente) è ancora utilizzato in molti paesi.

Nel processo in autoclave, il concentrato di minerale di zolfo arricchito contenente fino all'80% di zolfo viene pompato nell'autoclave sotto forma di pasta liquida con reagenti. Qui viene fornito vapore acqueo sotto pressione. La polpa viene riscaldata a 130° C. Lo zolfo contenuto nel concentrato si scioglie e si separa dalla roccia. Dopo una breve decantazione, lo zolfo fuso viene drenato. Quindi gli “steri” vengono rilasciati dall'autoclave: una sospensione di roccia di scarto in acqua? Gli sterili contengono una notevole quantità di zolfo e vengono restituiti all'impianto di lavorazione.

In Russia, il metodo dell'autoclave fu utilizzato per la prima volta dall'ingegnere K. G. Patkanov nel 1896.

Le autoclavi moderne sono dispositivi enormi, alti quanto un edificio di quattro piani. Tali autoclavi sono installate, in particolare, presso l'impianto di fusione dello zolfo dello stabilimento chimico e minerario di Rozdol nella regione dei Carpazi.

In alcune industrie, ad esempio nel grande impianto di zolfo di Tarnobrzeg (Polonia), la roccia di scarto viene separata dallo zolfo fuso mediante filtri speciali. Recentemente nel nostro Paese è stato sviluppato il metodo di separazione mediante apposite centrifughe. In una parola, "il minerale d'oro (più precisamente, il minerale d'oro) può essere separato dalla roccia di scarto" in diversi modi.

Soddisfano i loro bisogni di zolfo in diversi modi paesi diversi. Messico e Stati Uniti utilizzano principalmente il metodo Frasch. L'Italia, che è al terzo posto tra gli stati capitalisti nella produzione di zolfo, continua a estrarre e lavorare (con metodi diversi) minerali di zolfo dai giacimenti siciliani e dalla provincia di Marco. Il Giappone ha riserve significative di zolfo vulcanico. Francia e Canada, che non hanno zolfo nativo, ne hanno sviluppato la produzione su larga scala dai gas. Inghilterra e Germania non hanno propri depositi di zolfo. Coprono il loro fabbisogno di acido solforico trasformando materie prime contenenti zolfo (principalmente pirite) e importando zolfo elementare.

La Russia soddisfa pienamente le sue esigenze grazie alle proprie fonti di materie prime. Dopo la scoperta e lo sviluppo dei ricchi giacimenti dei Carpazi, l’URSS e la Polonia aumentarono significativamente la produzione di zolfo. Questo settore continua a svilupparsi. In Ucraina furono costruite nuove grandi imprese, furono ricostruiti vecchi stabilimenti sul Volga e in Turkmenistan e fu avviata la produzione di zolfo gas naturale e gas di scarico.

E altre industrie.

In Russia sapevano come estrarre lo “zolfo infiammabile” dalle sorgenti di idrogeno solforato in diversi luoghi del Territorio del Nord. A metà del XVII secolo furono scoperti depositi di zolfo nativo nelle regioni del Volga di Samara e Kazan. è stato effettuato in piccole quantità sin dai tempi di Pietro I. All'inizio del XX secolo. la sua produzione cessò e dal 1911 la Russia importò zolfo da altri paesi. Nel 1913 furono importate nel Paese 26mila tonnellate di zolfo.

Circa il 50% di tutte le riserve può essere sviluppato mediante estrazione a cielo aperto con successivo arricchimento e fusione dello zolfo dai concentrati. Le rimanenti riserve sono adatte per l'estrazione mineraria utilizzando il metodo PVA. Depositi sviluppati: Yazovskoye, Nemirovskoye, Rozdolskoye, Podorozhnenskoye, Zagaypolskoye nella regione dei Ciscarpazi, Vodinskoye nella regione del Medio Volga, Gaurdakskoye nell'Asia centrale. Le più grandi imprese per la lavorazione dello zolfo naturale sono le associazioni di produzione di Rozdolsk e Yavorovsk e l'impianto di zolfo di Gaurdak.

Lo zolfo naturale si ottiene utilizzando un metodo combinato (autoclave o senza reagenti) fondendolo dal concentrato dei minerali di zolfo. Nell'estrazione a cielo aperto, lo schema tecnologico per l'arricchimento dei minerali di zolfo comprende: macinazione fine in un ambiente acquoso e flottazione (per i dettagli, vedere Zolfo nativo). Il recupero totale dello zolfo con il metodo combinato è dell'82-86%. Il coefficiente di estrazione dello zolfo dalla fusione sotterranea è del 40%. La profondità di sviluppo va dai 120 ai 600 m, talvolta anche di più.

Lo zolfo gassoso industriale si ottiene dall'idrogeno solforato e dall'anidride solforosa durante la purificazione dei gas naturali e associati, dei gas dell'industria della raffinazione del petrolio e della metallurgia non ferrosa. L'idrogeno solforato viene isolato dai gas utilizzando metodi di assorbimento. Lo zolfo si ottiene dai gas (dall'anidride solforosa, ecc.) riducendolo con carbone, ecc. Esistono molti schemi e modalità tecnologiche, la cui efficacia dipende principalmente dal contenuto di composti contenenti zolfo nelle materie prime di lavorazione.

Lo zolfo associato è ottenuto da gas e, i cui gas contengono fino al 27% .

I principali tipi di prodotti ottenuti dallo zolfo naturale e gassoso sono lo zolfo in grumi e liquido. GOST 127-76 "Zolfo tecnico" prevede anche la produzione di zolfo granulato, macinato e in scaglie. Il GOST specificato definisce la produzione di 4 gradi di zolfo naturale (contenuto di zolfo dal 99,2 al 99,95%) e 3 gradi di zolfo gassoso (dal 99 al 99,98%). Per ciascuna varietà vengono stabiliti gli standard per la frazione di massa di varie impurità (%): ceneri 0,05-0,4, acido 0,002-0,002, sostanza organica 0,01-0,5, umidità 0,1-1, arsenico fino a 0,005, ecc.

L'industria per la produzione di zolfo naturale è gestita dall'Associazione sindacale "Soyuzsera". L'associazione è responsabile dell'Istituto industriale VNIPIser, delle associazioni di produzione di Rozdolsk e Yavorovsk, nonché degli impianti di zolfo di Gaurdak e Kuibyshev. Le imprese che producono zolfo associato sono subordinate principalmente ai ministeri del gas, della raffinazione del petrolio e della metallurgia non ferrosa.

Nei paesi socialisti, l'industria dello zolfo è sviluppata in e (per maggiori dettagli vedere la sezione "Industria mineraria" negli articoli su questi paesi).

Lo zolfo viene estratto e prodotto in circa 60 paesi capitalisti e in via di sviluppo industrializzati. Fino all'inizio degli anni '50. 20 ° secolo veniva ottenuto da minerali nativi, dalla pirite come principale e da minerali di zolfo metallico come sottoprodotti. Negli anni 50-60. La tecnologia per produrre zolfo dalla purificazione del gas naturale si sta diffondendo. Una tecnologia simile iniziò ad essere utilizzata nella raffinazione del petrolio, il che portò ad un aumento significativo della scala di estrazione dello zolfo dai gas durante il cracking del petrolio. Il prodotto principale è lo zolfo elementare. I principali produttori di zolfo sono paesi che effettuano una produzione su larga scala di gas naturale e petrolio o che dispongono di grandi riserve di zolfo nativo, che viene estratto, a seconda delle condizioni di produzione, mediante metodi a cielo aperto o in pozzo. I minerali di bassa qualità sono pre-arricchiti. Per estrarre lo zolfo da minerali ricchi e concentrati, nell'industria viene utilizzato un metodo combinato. Per i minerali ricchi di zolfo che si trovano in profondità, viene utilizzato il metodo di fusione sotterranea.

Tra i paesi capitalisti industrializzati e quelli in via di sviluppo, i maggiori giacimenti di zolfo nativo si trovano in. La produzione totale di zolfo di tutti i tipi in questi paesi nel 1986 ha superato i 36,7 milioni di tonnellate, con la maggior parte della produzione totale avvenuta nei paesi capitalisti industrializzati (tabella).

Circa il 51% di tutto lo zolfo è stato prodotto negli Stati Uniti. Negli Stati Uniti, nel 1986, la produzione di zolfo ammontava a circa 12 milioni di tonnellate, di cui circa 5,8 milioni di tonnellate erano zolfo elementare ridotto ottenuto dalla raffinazione del petrolio, da gas naturali e di cokeria, 4 milioni di tonnellate erano zolfo nativo estratto con il metodo del pozzo, e 1,1 milioni di tonnellate - zolfo contenuto nell'acido solforico ottenuto come sottoprodotto durante la lavorazione metallurgica dei metalli non ferrosi, nonché nella pirite, nell'anidride solforosa e nell'idrogeno solforato.

In Canada, lo zolfo è ottenuto principalmente dalla purificazione del gas naturale e dal cracking del petrolio (87%), nonché da concentrati di pirite, ecc.

Il Giappone è al terzo posto nella produzione di zolfo: 2,5 milioni di tonnellate nel 1986, di cui circa 1,2 milioni di tonnellate sono state ottenute come sottoprodotto della produzione metallurgica, 1 milione di tonnellate dalla raffinazione del gas naturale e dal cracking del petrolio, e 0,2 milioni di tonnellate dal .

La produzione di zolfo nativo nei paesi capitalisti industrializzati e in via di sviluppo nel 1986 ammontava a 6,2 milioni di tonnellate; dall'inizio degli anni '80. i livelli di produzione sono in costante calo. Viene estratto principalmente negli Stati Uniti, in Messico, Iraq e Cile.

La pirite è un importante tipo fossile di materia prima contenente zolfo, la cui estrazione, come lo zolfo nativo, tende a diminuire. Nel 1985, la produzione mondiale di pirite (esclusi i paesi socialisti) ammontava a 4,2 milioni in termini di zolfo, la maggior parte della produzione avveniva nei paesi Europa occidentale. I principali produttori sono (30% della produzione totale), USA, Italia.

I principali esportatori di zolfo sono Canada, Stati Uniti, Messico e Francia, ma aumenta la concorrenza dei paesi produttori di petrolio del Vicino e Medio Oriente. Oltre la metà delle esportazioni dei paesi capitalisti industrializzati e dei paesi in via di sviluppo è costituita da zolfo granulato (il principale fornitore è il Canada), circa il 35% è liquido (Canada e Messico), il resto è zolfo in pezzi.

I minerali di zolfo vengono estratti in diversi modi, a seconda delle condizioni in cui si trovano. Ma in ogni caso bisogna prestare molta attenzione alle precauzioni di sicurezza. I depositi di zolfo sono quasi sempre accompagnati da accumuli di gas tossici - composti di zolfo. Inoltre, non dobbiamo dimenticare la possibilità di combustione spontanea.

L'estrazione del minerale a cielo aperto avviene in questo modo. Gli escavatori ambulanti rimuovono gli strati di roccia sotto i quali si trova il minerale. Lo strato di minerale viene frantumato mediante esplosioni, dopo di che i blocchi di minerale vengono inviati a un impianto di lavorazione e da lì a una fonderia di zolfo, dove lo zolfo viene estratto dal concentrato. I metodi di estrazione variano. Alcuni di essi saranno discussi di seguito. E qui è opportuno descrivere brevemente il metodo del pozzo per estrarre lo zolfo dal sottosuolo, che ha permesso agli Stati Uniti d'America e al Messico di diventare i maggiori fornitori di zolfo.

Alla fine del secolo scorso furono scoperti ricchi giacimenti di minerale di zolfo nel sud degli Stati Uniti. Ma non è stato facile avvicinarsi agli strati: l'idrogeno solforato è penetrato nelle miniere (vale a dire, la miniera avrebbe dovuto essere sviluppata con il metodo minerario) e ha bloccato l'accesso allo zolfo. Inoltre, i galleggianti di sabbia rendevano difficile il passaggio negli strati contenenti zolfo. Una soluzione fu trovata dal chimico Hermann Frasch, che propose di sciogliere lo zolfo nel sottosuolo e di pomparlo in superficie attraverso pozzi simili a pozzi petroliferi. Il punto di fusione dello zolfo relativamente basso (meno di 120°C) confermò la realtà dell’idea di Frasch. Nel 1890 iniziarono i test che portarono al successo.

In linea di principio, l'installazione di Frasch è molto semplice: un tubo nel tubo. L'acqua surriscaldata viene fornita nello spazio tra i tubi e scorre attraverso di esso nella formazione. E lo zolfo fuso sale attraverso il tubo interno, riscaldato da tutti i lati. La versione moderna dell'installazione Frasch è completata da un terzo, il tubo più stretto. Attraverso di esso, l'aria compressa viene fornita nel pozzo, che aiuta a sollevare lo zolfo fuso in superficie. Uno dei principali vantaggi del metodo Frasch è che consente di ottenere zolfo relativamente puro già nella prima fase di produzione. Questo metodo è molto efficace quando si estraggono minerali ricchi.

In precedenza, si credeva che il metodo di fusione sotterranea dello zolfo fosse applicabile solo nelle condizioni specifiche delle "cupole saline" della costa del Pacifico degli Stati Uniti e del Messico. Tuttavia, gli esperimenti condotti in Polonia e in URSS hanno smentito questa opinione. In Polonia con questo metodo si estraggono già grandi quantità di zolfo: nel 1968 furono lanciati i primi pozzi di zolfo nell'URSS.

E il minerale ottenuto nelle cave e nelle miniere deve essere lavorato (spesso con arricchimento preliminare), utilizzando vari metodi tecnologici.

Esistono diversi metodi noti per ottenere lo zolfo dai minerali di zolfo: vapore-acqua, filtrazione, termica, centrifuga ed estrazione.

I metodi termici per l'estrazione dello zolfo sono i più antichi. Nel XVIII secolo. nel Regno di Napoli lo zolfo veniva fuso in cumuli - "solfatari". Ancora oggi in Italia lo zolfo viene fuso in forni primitivi, i “calcarones”. Il calore necessario per fondere lo zolfo dal minerale si ottiene bruciando parte dello zolfo estratto. Questo processo è inefficace, le perdite raggiungono il 45%.

L'Italia divenne anche la culla dei metodi acqua-vapore per l'estrazione dello zolfo dai minerali. Nel 1859 Giuseppe Gill ricevette un brevetto per il suo apparecchio, il predecessore delle odierne autoclavi. Il metodo dell’autoclave (significativamente migliorato, ovviamente) è ancora utilizzato in molti paesi.

Nel processo in autoclave, il concentrato di minerale di zolfo arricchito contenente fino all'80% di zolfo viene pompato nell'autoclave sotto forma di pasta liquida con reagenti. Qui viene fornito vapore acqueo sotto pressione. La polpa viene riscaldata a 130°C. Lo zolfo contenuto nel concentrato viene fuso e separato dalla roccia. Dopo una breve decantazione, lo zolfo fuso viene drenato. Quindi gli "steri" - una sospensione di roccia di scarto in acqua - vengono rilasciati dall'autoclave. Gli sterili contengono una notevole quantità di zolfo e vengono restituiti all'impianto di lavorazione.

In Russia, il metodo dell'autoclave fu utilizzato per la prima volta dall'ingegnere K.G. Patkanov nel 1896

Le autoclavi moderne sono dispositivi enormi, alti quanto un edificio di quattro piani. Tali autoclavi sono installate, in particolare, presso l'impianto di fusione dello zolfo della Rozdol Mining and Chemical Combine nella regione dei Carpazi.

In alcune industrie, ad esempio nel grande impianto di zolfo di Tarnobrzeg (Polonia), la roccia di scarto viene separata dallo zolfo fuso mediante filtri speciali. Nel nostro paese è stato sviluppato un metodo per separare lo zolfo e le rocce di scarto mediante centrifughe. In una parola, "il minerale d'oro (più precisamente, il minerale d'oro) può essere separato dalla roccia di scarto" in diversi modi.

IN Ultimamente Sempre più attenzione viene prestata ai metodi geotecnologici dei pozzi per l'estrazione dello zolfo. Nel giacimento Yazovskoe, nella regione dei Carpazi, lo zolfo, un classico dielettrico, viene sciolto sottoterra dalle correnti alta frequenza e pompato in superficie attraverso pozzi, come nel metodo Frasch. Gli scienziati dell'Istituto di materie prime chimiche minerarie hanno proposto un metodo per la gassificazione sotterranea dello zolfo. In questo metodo, lo zolfo viene dato alle fiamme nella formazione e l'anidride solforosa viene pompata in superficie, che viene utilizzata per produrre acido solforico e altri prodotti utili.

Paesi diversi soddisfano il proprio fabbisogno di zolfo in modi diversi. Messico e Stati Uniti utilizzano principalmente il metodo Frasch. L’Italia, che è al terzo posto tra gli stati capitalisti nella produzione di zolfo, continua a estrarre e lavorare (con metodi diversi) minerali di zolfo dai giacimenti siciliani e dalla provincia delle Marche. Il Giappone ha riserve significative di zolfo vulcanico. Francia e Canada, che non hanno zolfo nativo, hanno sviluppato una produzione su larga scala dai gas. Sia l’Inghilterra che la Germania non hanno propri depositi di zolfo. Coprono il loro fabbisogno di acido solforico trasformando materie prime contenenti zolfo (principalmente pirite) e importando zolfo elementare da altri paesi.

L'Unione Sovietica e i paesi socialisti soddisfano pienamente i propri bisogni grazie alle proprie fonti di materie prime. Dopo la scoperta e lo sviluppo dei ricchi giacimenti dei Carpazi, l’URSS e la Polonia aumentarono significativamente la produzione di zolfo. Questo settore continua a svilupparsi. Negli ultimi anni sono state costruite nuove grandi imprese in Ucraina, sono stati ricostruiti vecchi impianti sul Volga e in Turkmenistan ed è stata ampliata la produzione di zolfo dal gas naturale e dai gas di scarico.