сероплавильиый завод, где из них извлекают серу. Если сера залегает глубоко и в значительном количестве, то ее получают по методу
Фраша. В этом случае серу расплавляют под землей и через скважину, подобно нефти, выкачивают на поверхность, т. е. этот способ основан на легкоплавкости
серы и ее сравнительно небольшой плотности.
Установка Фраша доволь проста: труба в трубе. В пространство между трубами подается
перегретая вода и по нему идет в пласт, а по внутренней трубе, обогреваемой со всех сторон,
поднимается
расплавленная сера. В
современном варианте установка Фраша дополнена третьей, более узкой, трубой.
Через нее в скваж,иту подается сжатый воздух, который поднимает на поверхность
расплавленную серу.
Руда, полученная из шахт, карьеров, обычно перерабатывается с предварительным обогащением. Известно несколько методов извлечения серы из
руд: пароводяные, фильтрационные, термические, центрифугальные и экстракционные.
Калькарона
Термические методы извлечения серы из руд наиболее старые. Еще в XVIII в. в Неаполитанском
королевстве серу выплавляли в кучах—«сольфаторах». До сих пор в Итални выплавляют серу в примитивных печах-калькаронах. Калькарона—одна из самых
старых сероплавильных печей. Это открытая сверху камера цилиндрической формы. Обычно калькароны располагали на уступах скал или углубляли в землю. Куски
руды в такие печи укладывали определенным образом:
внизу—большие, сверху—маленькие. При этом обязательно оставляли вертикальные
ходы для тяги. Этот процесс малоэффективен: 45% потерь, так как часть серы сжигают для получения теплоты, необходимой при выплавке серы из руды.
Италия стала родиной и второго метода извлечения серы из руд—пароводяного, предшественника автоклавного. В этом процессе серная руда, содержащая до 80% серы, поступает в автоклав. Туда же под давлением подают водяной пар. Пульпу нагревают до 130°С. Сера, содержащаяся в концентрате, плавится и отделяется от
породы. После недолгого отстоя серу сливают и только потом из автоклава выпускают взвесь пустой породы в воде — «хвосты». Последние содержат довольно
много серы и вновь поступают на обогатительную фабрику. Современные автоклавы—это огромные аппараты высотой с четырехэтажный дом. Такие автоклавы установлены у
нас в Прикарпатье, в частности на сероплавильном заводе Раздольского горнохимического комбината.
Иногда пустую породу отделяют от расплавленной серы на специальных фильтрах. В нашей
стране используют метод разделения на центрифугах.
Однако сера, полученная выплавкой из руды (комовая сера), обычно содержит еще много
примесей. Дальнейшую очистку ее производят перегонкой в рафинированных печах, где сера нагревается до кипения. Пары серы поступают в выложенную кирпичом
камеру. Вначале, пока камера холодная, сера переходит в твердое состояние и осаждается на стенках в виде светло-желтого порошка (серный цвет). Когда камера
нагреется выше 120°С, пары конденсируются в жидкость, которую выпускают из камеры в формы, где она и застывает в виде палочек. Полученная таким образом
сера называется черенковой.
Способы получения серы в разных странах неодинаковы. Так, в США и Мексике применяют в
основном метод Фраша. В Италии (она занимает третье место по добыче серы среди капиталистических государств) используют
разные методы переработки серных сицилийских руд и руд из Марокко. Япония имеет значительные запасы серы вулканического происхождения. Франция и
Канада, не имеющие самородной серы, развили ее крупное производство из газов. В Англии и ФРГ перерабатывают сырье, содержащее серу (FeS2), а элементарную
серу покупают, так как в этих странах нет собственных серных месторождений.
СССР и социалистические
страны благодаря собственным источникам сырья применяют разнообразные методы добычи серы. За последние
годы возросла производство серы из природных и отходящих газов цветной
металлургии.
Обычно в сере, которую получают из руд, остается после ее очистки 0,6% примесей, а в сере, полученной из газов,— только
0,2%. При этом газовая сера значительно дешевле.
В настояще время в Узбекистане пущена первая очередь Мубарекского газоперерабатываюшего завода— одного из крупнейших предприятий отечественной
газовой химической промышленности. Около поселка Мубарек Кашкадарьинской области было обнаружено мощное месторождение природного газа, содержащего 6%
сероводорода. Серу стали получать из сероводорода при нагревании его в присутствии катализаторов. Ежедневно новое предприятие будет перерабатывать 4,7
млрд. м3 природного газа и выпускать 220 тыс. т чистой серы. Получая серу этим способом, попутно очищают большие количества природного газа от
примесей.
ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЫ
Основным потребителем серы является химическая промышленность. Примерно половина
добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты, роль которой в химической промышленности велика. Чтобы получить 1 т серной кислоты, нужно сжечь 300 кг серы.
Большое количество серы расходуется на производство черного пороха, сероуглерода, различных красителей, светящихся составов и бенгальских огней.
Значительную часть мировой
добычи серы поглощает бумажная промышленность. Для того чтобы произвести 1 7
целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы.
В резиновой промышленности сера применяется для превращения каучука в резину.
Свои ценные свойства (упругость, эластичность и др.) каучук приобретает после смешивания его с серой и нагревания до определенной температуры. Такой процесс
носит название вулканизации. Последняя может быть горячей и холодной. В первом случае
каучук нагревают с серой до 130—160°С. Этот способ был предложен в 1839 г. Ч. Гудиром.
Во втором случае процесс ведут без нагревания, обрабатывая каучук хлоридом серы S2C12. Холодная
вулканизация была предложена в 1J846 г. А. Парксом. Сущность вулканизации заключается в образовании новых связей между полимерными
группами. При этом мостики могут содержать 1, 2, 3 и т. д. атомов серы:
Состав, распределение и энергия связей —С—Sn—С—
определяют многие важнейшие физико-механические свойства вулканизированных материалов.
Если к каучуку присоединяется 0,5—5% серы, то образуется мягкая резина (автомобильные покрышки, камеры, мячи, трубки и т. д.). Присоединение к каучуку
30—50% серы приводит к образованию жесткого неэластичного материала—эбонита. Он представляет собой твердое вещество и является хорошим электрическим
изолятором.
В сельском хозяйстве сера применяется как в элементарном виде, так и в виде соединений. Установлено, что потребность растений в этом элементе немногим
меньше фосфора. Серные удобрения влияют не только на количество, но и качество урожая. Опытами доказано, что серные удобрения влияют на морозостойкость
злаков. Они способствуют образованию органических веществ, содержащих сульфогидрильные группы-S-Н. Это
приводит к изменению внутренней структуры белков, их гидрофильности, что повышает морозостойкость растений в целом. Применяют серу в сельском хозяйстве
и для борьбы с болезнями растений, главным образом винограда и хлопчатника.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат отношения, дипломная работа методика.
