Punctul de topire al sulfului. Instalații pentru sulf topire

Sulf - una dintre cele mai comune elemente ale scoarței terestre. Cel mai adesea apare în compoziția mineralelor care conțin metale, cu excepția ei. procese foarte interesante care apar atunci când temperatura de fierbere și punctul de topire al sulfului. Aceste procese și complexitatea asociate și am acoperit la acest articol. Dar mai întâi, am îngropa în istoria descoperirii elementului.

poveste

În forma nativă, precum și în sulf minerale a fost cunoscut încă din antichitate. În textele grecești mai vechi descris efectul toxic al compușilor asupra organismului uman. Dioxidul de sulf eliberat în timpul arderii compușilor din acest element poate fi de fapt mortala pentru om. In jurul secolului al 8-lea a început să se folosească de sulf în China pentru a face amestecuri pirotehnice. Nu este surprinzător, pentru că în această țară, se crede că au inventat praful de pușcă.

Chiar și în Străbunii Egipt a fost cunoscut un minereu conținând sulf metoda de prăjire bazată pe cupru. Astfel metalul extras. Sulful lăsat sub formă de gaz toxic SO _2.

În ciuda cunoscute ori de vechi, știind că este sulf, este datorită muncii savantului francez Antuana Lavuaze. El a fost cel care a stabilit că acesta este un membru, iar produsele de ardere sale - oxizi.

Iată o scurtă istorie a bărbaților cu acest intalniri element chimic. În continuare, vom descrie în detaliu procesele care au loc în măruntaiele pământului și care duc la formarea de sulf sub forma în care este acum.

Așa cum apare sulf?

Există o concepție greșită comună că mai des acest element se găsește în forma nativă (de exemplu, pur). Cu toate acestea, acest lucru nu este adevărat. Brimstone este cel mai adesea găsit ca includerea în alte minereu.

În momentul de față, există mai multe teorii cu privire la originea elementelor în forma sa pură. Ele sugerează în contrast cu formarea minereurilor de sulf și de timp în care intersperses. În primul rând, teoria syngenesis implică formarea de sulf împreună cu minereuri. Potrivit ei, unele bacterii care trăiesc în ocean mai gros, reduce sulfati prezente în apă, la hidrogen sulfurat. Acestea din urmă, la rândul său, a ridicat în cazul în care alte bacterii oxidat la sulf. Ea a căzut la fund, amestecat cu noroi, iar apoi împreună au format minereu.

Esența teoriei epigenetice - că sulful din minereu format în ea cel mai mult. Există mai multe ramuri. Vă vom spune doar despre varianta cea mai comuna a acestei teorii. Se compune aici, în ceea ce: apa subterană care curge prin acumularea de minereuri de sulfat sunt îmbogățite de acestea. Apoi, trecând prin domeniul petrolului și gazelor, ionii sulfat sunt reduse la hidrocarburi datorate hidrogen sulfurat. hidrogen sulfurat, ridicandu-se la suprafata este oxidat de oxigenul atmosferic la sulf, care este depus în roci, formând cristale. Această teorie a descoperit recent mai multe dovezi, dar este încă o problemă deschisă despre chimia acestor transformări.

Din procesul de origine a sulfului în natură proceda la modificările sale.

Alotropie și polimorfism

Sulf, la fel ca multe alte elemente din tabelul periodic, există în natură în mai multe forme. În chimie, acestea sunt numite modificări alotropice. Există sulf rombic. Punctul de topire este ceva mai mică decât cea a doua modificare: monoclinic (112 și 119 grade Celsius). Dar ele diferă în structura celulelor unitare. sulf rombic este mai dens și rezistent. Poate prin încălzire la 95 de grade pentru a trece într-o a doua formă - monoclinic. Am discutat despre elementul nostru are analogii în tabelul periodic. Polimorfismul de sulf, seleniu și telur, oamenii de știință au discutat până acum. Ei au o relație foarte strânsă între ele, și toate modificările pe care le formează, foarte asemănătoare.

Și apoi ne vom uita la procesele care au loc în topirea sulfului. Dar, înainte de a începe, ar trebui să fie un pic baie în structura rețelei cristaline a teoriei și a fenomenelor care au loc în timpul tranzițiilor de fază ale materiei.

Ce este de cristal?

După cum se știe, în substanța gazoasă este sub formă de molecule (sau atomi) se deplasează la întâmplare în spațiu. Substanța lichidă este particulele sale sunt grupate împreună, dar încă mai au destul de multă libertate de mișcare. În starea de agregare solidă este un pic diferit. Aici, gradul de comandă crește la valoarea sa maximă, iar atomii formează o rețea cristalină. Este, desigur, oscilațiile au loc, dar ele au o amplitudine foarte mică și nu poate fi numită libera circulație.

Fiecare cristal poate fi împărțit în celule elementare - astfel de conexiuni seriale de atomi care se repetă în volumul compusului probă. Aici este necesar să se precizeze că o astfel de celulă - nu este o rețea cristalină, iar apoi atomii sunt aranjate într-un anumit volum de cifre, mai degrabă decât în nodurile sale. Pentru fiecare din cristal, ele sunt unice, dar ele pot fi împărțite în mai multe tipuri majore (sisteme de cristal), în funcție de geometria: triclinic, monoclinic, ortorombică, romboedrale, tetragonale, hexagonală, cubică.

Să ne examinăm pe scurt fiecare tip de grile, deoarece ele împărtășesc câteva subspecie. Și vom începe cu ceea ce ei pot fi diferite între ele. În primul rând, este raportul dintre lungimile laturilor, și în al doilea rând, unghiul dintre ele.

Astfel, sistemul de cristal triclinic, cel mai mic dintre toate, este un grilaj elementar (paralelogram), în care toate părțile și unghiuri nu sunt egale. Un alt reprezentant al așa-numitelor syngonies categorie inferioară - monoclinic. Există două colțuri ale celulei 90 de grade, și toate părțile au lungimi diferite. Următorul fel de relevant într-o categorie inferioară, - sistemul ortorombică. Ea are trei laturi inegale între ele, dar toate colțurile cifrele sunt 90 de grade.

Să trecem la categoria mijlocie. Și primul său de membru - al sistemului tetragonal. Aici analogia nu este greu de ghicit că toate unghiurile figurii, ea este egală cu 90 de grade, precum și două dintre cele trei laturi sunt egale. Următorul reprezentant - romboedric (trigonal), sistem de cristal. Este tot un pic mai interesant. Acest tip este definit de trei laturi identice și trei colțuri, care sunt egale între ele, dar nu sunt drepte.

Ultima opțiune este categoria de mijloc - sistemul hexagonal. În definiția sa, chiar mai mare complexitate. Această formă de realizare se bazează pe trei laturi, dintre care două sunt egale și formează un unghi de 120 de grade, iar al treilea este într-un plan perpendicular pe ele. Dacă luați un sistem hexagonal cu trei celule și să le atașați unul de altul, vom obține un cilindru cu bază hexagonală (care este motivul pentru care ea are un astfel de nume, pentru că „hexa“ în latină înseamnă „șase“).

Dar punctul culminant al tuturor sistemelor de cristal având simetrie în toate direcțiile - cub. Ea este singura care face parte din categoria cea mai severă. Aici vă puteți da seama doar din modul în care aceasta poate fi caracterizată. Toate colțurile și laturile sunt egale între ele și formează un cub.

Așa că am terminat analiza teoriei principalelor grupe de sisteme de cristal, și acum vă spun mai multe despre structura diferitelor forme de sulf, precum și proprietățile care decurg din acest lucru.

Structura sulfului

După cum sa menționat deja, sulf are două modificări: monoclinic și ortorombic. După partiția cu teoria cu siguranță a devenit clar modul în care acestea diferă. Dar întregul este că, în funcție de temperatura structurii cu zăbrele poate varia. Toate sunt în procesul transformărilor care au loc atunci când se atinge temperatura de topire a sulfului. Apoi rețeaua cristalină este complet distrus, iar atomii sunt mai mult sau mai puțin liber să se deplaseze în spațiu.

Dar, înapoi la structura și caracteristicile unei substanțe, cum ar fi sulful. Proprietățile elementelor chimice sunt dependente în mare măsură de structura lor. De exemplu, sulf în caracteristicile de putere ale structurii cristaline are proprietatea de flotație. Particulele sale nu sunt udate de apă, și lipirea să-l bule de a le trage la suprafață. Astfel, sulful nodul plutește când scufundat în apă. Aceasta implică unele metode de separare a elementului dintr-un amestec de ilk lui. Și apoi ne vom uita la metodele de bază de producție a acestui compus.

extracție

Sulful poate minți cu diverse minerale, și, prin urmare, la adâncimi diferite. În funcție de acest lucru, pentru a alege diferite metode de producție. Dacă adâncimea este mică și nu există acumulări subterane de gaze care impiedica productia, materialul este minat prin metoda deschisă: straturile curate de roci și de a găsi minereu ce conține sulf, trimite pentru reciclare. Dar, dacă nu sunt îndeplinite aceste condiții și există un pericol, apoi utilizați o metodă de foraj. După cum este necesar ca a fost atins punctul de topire al sulfului. Pentru a face acest lucru, utilizați instalația specială. Aparate de topire bloc de sulf în acest mod este o necesitate. Dar acest proces -Slightly mai târziu.

În general, extragerea sulfului în orice fel există un risc ridicat de otrăvire, deoarece de multe ori cu ea hidrogen sulfurat minciună și dioxid de sulf, care sunt foarte periculoase pentru oameni.

Pentru a înțelege mai bine ce avantaje și dezavantaje are această sau această metodă, o privire la metodele de prelucrare a minereurilor cu conținut de sulf.

extracție

Aici, de asemenea, există mai multe tehnici care sunt bazate pe complet diferite proprietăți de sulf. Printre acestea se numără termic, extracția, abur și filtrare centrifugală.

Cele mai multe dintre ele testate - termice. Ele se bazează pe faptul că temperatura de topire și sulf de fierbere mai scăzut decât cel al minereurilor în care este „insurubate“. Singura problemă este că o mulțime de putere este consumată. Pentru a menține temperatura avut anterior pentru a arde sulf. În ciuda simplității acestei metode este ineficientă, iar pierderea poate fi de până la un record de 45 la sută.

Suntem pe o ramură de dezvoltare istorică, astfel încât trece la metoda de abur-apă. Spre deosebire de aceste metode termice sunt încă utilizate în multe fabrici. In mod ironic, ele se bazează pe aceeași proprietate - spre deosebire de punctul de fierbere și de topire a sulfului din cifrele respective pentru metale însoțitoare. Singura diferență este modul în călduri. Întregul proces merge în autoclave - instalații speciale. Minereul îmbogățit sulfuric fed conținând până la 80% a elementului produs. Apoi, în autoclavă sub presiune injectat abur fierbinte. Încălzire până la 130 de grade Celsius, sulful este topit și îndepărtat din sistem. Desigur, rămân și cozi așa-numitele - particule de sulf care plutesc în apă formate datorită condensării vaporilor de apă. Acestea sunt eliminate și re-a permis în proces, deoarece există conținut, de asemenea, o mulțime de noi elementul dorit.

Una dintre metodele cele mai moderne - centrifugă. Apropo, el a dezvoltat în Rusia. Pe scurt, esența este că topitura este un amestec de sulf și minerale, care însoțește se cufundă într-o centrifugă și se centrifughează la viteză mare. Mai multe grele rock, datorită forței centrifuge tinde spre centru, și sulf în sine rămâne mai mare. Apoi, aceste straturi sunt pur și simplu separate unul de celălalt.

Există o altă metodă, care este, de asemenea, utilizat încă în producție. Acesta constă în separarea mineralelor de sulf prin filtre speciale.

În acest articol, vom lua în considerare doar metodele de extracție termică este, fără îndoială, un element important pentru noi.

Procesul de topire

Studiul de transfer de căldură în topirea sulfului - o întrebare importantă, deoarece este una dintre modalitățile cele mai economice de extragere a acestui element. Putem combina parametrii sistemului în timpul încălzirii, și avem nevoie pentru a calcula combinația optimă a acestora. Acesta este motivul pentru care studiul efectuat schimbul de căldură și analiza caracteristicilor procesului de topire a sulfului. Există mai multe tipuri de setări pentru acest proces. Cazan de sulf de topire - unul dintre ele. Prepararea elementului dorit cu ajutorul acestui produs - metoda helper. Cu toate acestea, în prezent există o unitate specială - unitatea pentru blocul de topire de sulf. Acesta poate fi utilizat în mod eficient în producția pentru a obține sulf de puritate ridicată într-o cantitate mare.

În scopul de mai sus, în 1890, a fost inventat de instalare, care permite topirea sulfului la adâncimea și pomparea la suprafață printr-o conductă. Structura sa este simplă și eficientă în funcțiune: cele două tuburi sunt unul în celălalt. Prin tubul exterior circulă supraîncălzit la 120 de grade (punctul de topire de sulf) perechi. Capătul tubului interior ajunge la depozitele de elementul dorit pentru noi. Apa incalzita, sulf începe să se topească și să iasă afară. Este destul de simplu. În versiunea modernă a instalației conține un alt tub: este în interiorul conductei cu sulf, și merge pe ea, cu aer comprimat, care determină topitura să crească mai repede.

Există mai multe metode, iar una dintre ele este atins temperatura de topire a sulfului. Este coborât în pământ doi electrozi și să le vorbească. Deoarece sulf - un dielectric tipic, aceasta nu conduce electricitatea și începe să se încălzească. Astfel, se topește și printr-o conductă, ca și în primul proces este pompat. Dacă doriți să trimiteți sulf la acid sulfuric, apoi este aprins sub pământ, și de ieșire a gazului rezultat la exterior. dookislyayut sa de oxid de sulf (VI), și apoi dizolvat în apă pentru a obține un produs final.

Am examinat topirea sulfului, instalație de topire de sulf și metodele de producție. Acum este timpul pentru a afla de ce avem nevoie de astfel de metode sofisticate. De fapt, analiza sistemului procesului de topire de sulf și de reglare a temperaturii trebuie să fie bine curățate și aplica în mod eficient produsul final de extracție. După sulf - unul dintre cele mai importante elemente care joacă un rol-cheie în multe domenii ale vieții noastre.

cerere

Lipsit de sens să vorbească, dacă este cazul compușilor cu sulf. Mai ușor de spus în cazul în care acestea nu se aplică. Sulful este în orice produse din cauciuc și cauciuc, în gazul care este alimentat în casă (în cazul în care este necesar să se identifice scurgeri de informații în cazul unei astfel). Acesta este cel mai simplu și exemplele de zi cu zi. De fapt, aplicațiile sunt nenumărate sulf. Lista le este pur și simplu nerealist. Dar, dacă luăm pentru a face acest lucru, se dovedește că sulful - unul dintre elementele cele mai importante pentru omenire.

concluzie

Din acest articol, ai învățat cum temperatura de topire în sulf decât elementul atât de important pentru noi. Dacă sunteți interesat în acest proces și studiul său, probabil, ai invatat ceva nou. De exemplu, poate fi deosebit de topire sulf. În orice caz, nu există nici o limită la perfecțiune, și nici unul dintre noi nu va împiedica procesele de cunoștințe care au loc în industrie. Sunteți liberi să continue dezvoltarea subtilitățile tehnologice ale proceselor de producție, extracția și prelucrarea sulfului și a altor elemente conținute în scoarța terestră.