5. Добыча и получение серы.
5. Добыча и получение серы.
В древности и в средние века серу добывали примитивным способом. В землю вкапывали большой глиняный горшок, на который ставили другой, но с отверстием в дне. Последний заполняли породой, содержащей серу, и затем нагревали. Сера плавилась и стекала в нижний горшок.
С развитием артиллерии, особенно во времена Ивана Грозного, пртребность в сере на Руси резко возросла. В те времена сера в небольших количествах добывалась на Волге. Развитие производства серы тормозилось не только отсутствием специалистов, но и отсутствием разведанных месторождений серы. В значительных количествах сера покупалась в западноевропейских странах на воск и другие товары. Большая роль, отводимая артиллерии во время войны Петра I с Турцией и Швецией, заставила принять срочные меры к увеличению добычи серы.
Выплавляли серу весьма примитивными способами: в глиняных ретортах, в специальных печах или просто в кучах. пишет, что серу можно получить "...и глиняными большими ретортами. Толчёными перемытыми рудами наполняют их до половины или несколько больше, ставят в долгие печи, через кран горлами и подставляют глиняные же реципиенты с водою. В печи на дне огонь разводят и серу тем из реторт вон гонят. На верьху реторт проверчены дирки и глиною заткнуты. Они к тому служат, что бы узнать, вся ли сера из руды вышла..."
В последующие столетия производство серы развивается в Грузии и восточных областях России. Так, в 1890 году начали выработку серы из знаменитых Каракумских месторождений.
Получаемая сырая сера подвергалась очистке, для чего применялся метод перегонки и возгонки. Перегонку проводили в глиняных ретортах, наполненных загрязнённой серой, и получали жидкую серу, которая стекала в приёмники, наполненные водой.
Реже проводили возгонку, при которой пары серы конденсировались в виде мельчайших кристалликов. Её применяли главным образом в медицинских целях.
Другим источником серы был серный или железный колчедан, но метод получения из него серы не нашёл широкого распространения, поскольку выход серы был небольшой, а топлива на её выделение расходовалось много.
В настоящее время руды добывают разными способами, в зависимости от условий их залегания. Но в любом случае большое внимание уделяется технике безопасности. Ведь части залежам серных руд сопутствуют скопления ядовитого газа - сероводорода H2S. Да и сама сера может самовозгораться.
При открытом способе добычи серы шагающий экскаватор снимает пласты пород, под которыми залегает руда. Рудные пласты дробят взрывами и далее глыбы руды отправляют на сероплавильный завод, где из них извлекают серу.
Если сера залегает глубоко, то её получают по методу Фраша. В этом случае серу расплавляют под землёй и через скважину выкачивают на поверхность.
Установка Фраша была запатентована в 1891 году. Фраш-серу получают чистотой до 99,5%.
Установка Фраша довольно проста: труба в трубе. В пространство между трубами подаётся перегретая вода и по нему идёт в пласт, а по внутренней трубе, обогреваемой со всех сторон, поднимается расплавленная сера. В современном варианте установка Фраша дополнена третьей трубой, более узкой. Через неё в скважину подаётся сжатый воздух, который поднимает на поверхность расплавленную серу.
Сера, полученная выплавкой из руды (комовая сера), обычно содержит много примесей. Дальше её очищают перегонкой и рафинированием в печах. Серу нагревают до кипения, пары её поступают в холодную камеру, где она оседает на стенках в виде светло-жёлтого порошка (серный цвет). Камера постепенно нагревается и при температуре выше 1200С пары серы конденсируются в жидкость, которую выпускают из камеры в формы, где она и застывает в виде палочек (черенковая сера).
В разных странах способы получения серы неодинаковыю В США и Мексике в основном применяют метод Фраша. В Италии используют разные методы переработки серных сицилийских руд и руд из Марокко. Япония имеет значительные запасы вулканической серы. Франция и Канада не имеют запасов серы и получают её из газов. В Англии и Германии перерабатывают сырьё, содержащее серу, а элементарную серу покупают. В нашей стране особое внимание уделялось добыче серы из природных или отходящих газов цветной металлургии.
С начала 1990 - х гг. рынок серы всех форм характеризуется избытком предложения, и эта ситуация сохранится скорее всего в ближайшее десятилетие. Текущие запасы серы составляют около 20 млн. т Они вырастут до 30 млн. т к середине следующего десятилетия, несмотря на постоянный рост потребления
