Puhas kollane väävel
Mineraal looduslike elementide klassist. Väävel on näide täpselt määratletud enantiomorfsest polümorfismist. Looduses moodustab see 2 polümorfset modifikatsiooni: a-ortorombiline väävel ja b-monokliiniline väävel. Kell atmosfääri rõhk ja temperatuuril 95,6 °C muutub a-väävel b-väävliks. Väävel on taimede ja loomade kasvuks ülioluline, see on osa elusorganismidest ja nende lagunemissaadustest, palju on seda näiteks munades, kapsas, mädarõigas, küüslaugus, sinepis, sibulas, juustes, villas jne. . Seda leidub ka söes ja naftas.
Vaata ka:
STRUKTUUR
Looduslikku väävlit esindab tavaliselt a-väävel, mis kristalliseerub rombilises süsteemis, romb-bipüramidaalset tüüpi sümmeetria. Kristallilisel väävlil on kaks modifikatsiooni; üks neist, ortorombiline, saadakse väävli lahusest süsinikdisulfiidis (CS 2), aurustades lahusti toatemperatuuril. Sel juhul moodustuvad helekollase värvi rombikujulised poolläbipaistvad kristallid, mis lahustuvad kergesti CS 2-s. See modifikatsioon on stabiilne kuni 96°C, kõrgemal kõrge temperatuur monokliiniline vorm on stabiilne. Sula väävli loomulikul jahutamisel silindrilistes tiiglites kasvavad suured moonutatud kujuga ortorombilise modifikatsiooni kristallid (oktaeedrid, mille nurgad või tahud on osaliselt "ära lõigatud"). Seda materjali nimetatakse tööstuses tükiks väävliks. Väävli monokliiniline modifikatsioon on pikad läbipaistvad tumekollased nõelakujulised kristallid, mis lahustuvad ka CS 2-s. Kui monokliiniline väävel jahutatakse alla 96 ° C, moodustub stabiilsem kollane ortorombiline väävel.
OMADUSED
Looduslik väävel on kollase värvusega, lisandite juuresolekul kollakaspruun, oranž, pruunist mustani; sisaldab bituumenit, karbonaate, sulfaate ja savi. Puhta väävli kristallid on läbipaistvad või poolläbipaistvad, tahked massid on servadest poolläbipaistvad. Läige on vaigune kuni rasvane. Kõvadus 1-2, lõhenemist ei esine, konhoidimurd. Tihedus 2,05 -2,08 g/cm 3, habras. Kergesti lahustuv Kanada palsamis, tärpentiinis ja petrooleumis. Ei lahustu HCl-s ja H2SO4-s. HNO 3 ja aqua regia oksüdeerivad väävli, muutes selle H 2 SO 4-ks. Väävel erineb hapnikust oluliselt oma võime poolest moodustada stabiilseid ahelaid ja aatomitsükleid.
Kõige stabiilsemad on tsüklilised S8 molekulid, millel on võra kuju ja mis moodustavad ortorombilise ja monokliinilise väävli. See on kristalne väävel – rabe kollane aine. Lisaks on võimalikud suletud (S 4, S 6) ahelaga ja avatud ahelaga molekulid. Selles kompositsioonis on plastiline väävel, aine Pruun, mis saadakse sulaväävli järsul jahutamisel (plastiline väävel muutub mõne tunni jooksul rabedaks ja omandab kollane ja muutub järk-järgult rombikujuliseks). Väävli valem kirjutatakse enamasti lihtsalt S, kuna ehkki on molekulaarne struktuur, on segu lihtsad ained erinevate molekulidega.
Väävli sulamisega kaasneb märgatav mahu suurenemine (umbes 15%). Sulaväävel on kollane kergesti liikuv vedelik, mis temperatuuril üle 160 °C muutub väga viskoosseks tumepruuniks massiks. Väävlisulam omandab kõrgeima viskoossuse temperatuuril 190 °C; temperatuuri edasise tõusuga kaasneb viskoossuse langus ja üle 300 °C muutub sulaväävel taas liikuvaks. Seda seetõttu, et väävli kuumutamisel polümeriseerub see järk-järgult, suurendades temperatuuri tõustes ahela pikkust. Väävli kuumutamisel üle 190 °C hakkavad polümeeriüksused kokku kukkuma.
Väävel võib olla elektreedi lihtsaim näide. Hõõrumisel omandab väävel tugeva negatiivse laengu.
MORFOLOOGIA
Moodustab kärbitud-bipüramidaalseid, harvemini bipüramidaalseid, pinakoidseid või paksuprismalisi kristalle, aga ka tihedaid krüptokristallilisi, kokkusulavaid, teralisi ja harvem peenkiulisi agregaate. Põhivormid kristallides: dipüramiidid (111) ja (113), prismad (011) ja (101), pinakoid (001). Samuti kristallide, skeletikristallide, pseudostalaktiitide, pulbriliste ja muldsete masside, ladestuste ja liimainete vahekasvud ja druusid. Kristalle iseloomustab mitu paralleelset kasvu.
PÄRITOLU
Väävel tekib vulkaanipursete ajal, sulfiidide murenemisel, kipsi sisaldavate settekihtide lagunemisel ning ka seoses bakterite elutegevusega. Peamised hoiuste liigid looduslik väävel- vulkanogeensed ja eksogeensed (kemogeensed-setelised). Valdavad eksogeensed ladestused; neid seostatakse kipsi anhüdriitidega, mis süsivesinike ja vesiniksulfiidi emissiooni mõjul vähenevad ja asenduvad väävelkaltsiidi maakidega. Kõigil on selline infiltratsiooni-metasomaatiline genees. suurimad hoiused. Looduslik väävel tekib sageli (v.a suured akumulatsioonid) H 2 S oksüdatsiooni tulemusena. Selle tekke geokeemilisi protsesse aktiveerivad oluliselt mikroorganismid (sulfaate redutseerivad ja tioonbakterid). Seotud mineraalid on kaltsiit, aragoniit, kips, anhüdriit, tselestiin ja mõnikord ka bituumen. Loodusliku väävli vulkanogeensetest ladestutest on peamised hüdrotermilised-metasomaatilised (näiteks Jaapanis), mille moodustavad väävlit sisaldavad kvartsiidid ja opaliidid, ning kraatrijärvede vulkanogeensed-settelised väävlit sisaldavad muda. See moodustub ka fumarooli tegevuse käigus. Moodustatud tingimustes maa pind, looduslik väävel ei ole endiselt väga stabiilne ja järk-järgult oksüdeerudes tekitab sulfaate, Ch. nagu krohv.
Kasutatakse väävelhappe tootmisel (umbes 50% ekstraheeritud kogusest). 1890. aastal pakkus Hermann Frasch välja väävli sulatamise maa all ja selle kaevandamist kaevude kaudu maapinnale ning praegu arendatakse väävlimaardlaid peamiselt maa-alustest kihtidest pärit loodusliku väävli sulatamisega otse selle asukohas. Väävel on ka sees suured hulgad Maagaasis sisalduv (vesiniksulfiidi ja vääveldioksiidi kujul) sadestub gaasi tootmisel torude seintele, muutes need kasutuskõlbmatuks, nii et see eraldatakse gaasist võimalikult kiiresti pärast tootmist.
RAKENDUS
Ligikaudu pool toodetud väävlist kasutatakse väävelhappe tootmiseks. Väävlit kasutatakse kummi vulkaniseerimiseks, fungitsiidina põllumajanduses ja kolloidse väävlina - ravimtoode. Samuti kasutatakse väävelbituumeni koostises olevat väävlit väävelasfaldi tootmiseks ja portlandtsemendi asendajana väävelbetooni tootmiseks. Väävlit kasutatakse pürotehniliste kompositsioonide tootmiseks, varem kasutati püssirohu tootmisel ja seda kasutatakse tikkude tootmiseks.
Väävel (ingl. Sulphur) – S
KLASSIFIKATSIOON
| Strunz (8. väljaanne) | 1/B.03-10 |
| Nickel-Strunz (10. väljaanne) | 1.CC.05 |
| Dana (7. väljaanne) | 1.3.4.1 |
| Dana (8. väljaanne) | 1.3.5.1 |
| Tere, CIM Ref. | 1.51 |
Väävli tootmine suurenes oluliselt pärast musta pulbri leiutamist. Väävel (koos kivisöe ja soolapeetriga) on ju selle asendamatu komponent. Tänapäeval on väävel üks tähtsamad liigid tooraine paljudele keemiline tootmine. Maailma aastane väävlitarbimine on umbes 20 miljonit tonni. Selle tööstustarbijateks on väga erinevad tööstusharud: väävelhape, paber, kumm, tikud jne. Väävlit kasutatakse laialdaselt ka kahjuritõrjeks Põllumajandus, pürotehnikas ja osaliselt ka meditsiinis. Maakoore sisalduse poolest (0,03%) on väävel väga levinud element. Loodusliku väävli suured kogunemised ei ole aga kuigi levinud. Seda esineb sagedamini mõnes maagis. Looduslik väävlimaak on puhta väävliga segatud kivim. Millal need kandmised tekkisid – samaaegselt kaasnevate kivimitega või hiljem? Uurimis- ja uurimistöö suund sõltub vastusest sellele küsimusele. Kuid vaatamata tuhandeid aastaid kestnud suhtlemisele väävliga pole inimkonnal ikka veel selget vastust. Kaevandatakse väävlimaake erinevatel viisidel- olenevalt esinemise tingimustest. Kuid igal juhul peate pöörama suurt tähelepanu ohutusmeetmetele. Väävli ladestumisega kaasneb peaaegu alati mürgiste gaaside - väävliühendite - kogunemine. Lisaks ei tohi unustada isesüttimise võimalust.
Kaevandatakse väävlimaake erineval viisil - sisse olenevalt esinemistingimustest. Kuid igal juhul peate pöörama suurt tähelepanu ohutusmeetmetele. Väävli ladestumisega kaasneb peaaegu alati mürgiste gaaside - väävliühendite - kogunemine. Lisaks ei tohi unustada isesüttimise võimalust.
Maagi kaevandamine avatud meetod see juhtub niimoodi. Kõndivad ekskavaatorid eemaldavad kivimikihid, mille all asub maak. Maagikiht purustatakse plahvatustega, misjärel suunatakse maagiplokid töötlemistehasesse ja sealt edasi väävlisulatusse, kus kontsentraadist väävlit eraldatakse. Ekstraheerimismeetodid on erinevad. Mõnda neist käsitletakse allpool. Siinkohal on asjakohane lühidalt kirjeldada kaevumeetodit maa-alusest väävli eraldamiseks, mis võimaldas Ameerika Ühendriikidel ja Mehhikos saada suurimateks väävli tarnijateks.
Möödunud sajandi lõpus avastati Ameerika Ühendriikide lõunaosast rikkalikud väävlimaagi leiukohad. Kuid kihtidele ei olnud lihtne läheneda: kaevandustesse lekkis vesiniksulfiid (nimelt pidi kaevandus töötama kaevandusmeetodil) ja blokeeris juurdepääsu väävlile. Lisaks raskendas liivane vesiliiv läbimurdmist väävlit sisaldavatesse kihtidesse. Lahenduse leidis keemik Hermann Frasch, kes pakkus välja väävli sulatamise maa all ja selle maapinnale pumpamise läbi naftapuurkaevude.Väävli suhteliselt madal sulamistemperatuur (alla 120 °C) kinnitas Fraschi idee reaalsust aastal. 1890 algasid katsed, mis viisid eduni.
Põhimõtteliselt on Fraschi paigaldamine väga lihtne: toru torus. Ülekuumendatud vesi juhitakse torudevahelisse ruumi ja voolab läbi selle kihistusse. Ja sulaväävel tõuseb läbi sisemise toru, soojendades igast küljest. Kaasaegne versioon Fraschi paigaldust täiendatakse kolmanda - kõige kitsama toruga. Selle kaudu juhitakse kaevu suruõhku, mis aitab sulaväävlit pinnale tõsta. Fraschi meetodi üks peamisi eeliseid on see, et see võimaldab saada suhteliselt puhast väävlit juba tootmise esimeses etapis. See meetod on rikaste maakide kaevandamisel väga tõhus.
Varem arvati, et väävli maa-aluse sulatamise meetod on rakendatav ainult Ameerika Ühendriikide ja Mehhiko Vaikse ookeani ranniku "soolakuplite" eritingimustes. Poolas ja NSV Liidus tehtud katsed lükkasid selle arvamuse aga ümber. Poolas kasutatakse seda meetodit juba ekstraheerimiseks suur hulk väävel; 1968. aastal käivitati NSV Liidus esimesed väävlipuurauad.
Ja karjäärides ja kaevandustes saadavat maaki tuleb töödelda (sageli eelrikastamisega), kasutades erinevaid tehnoloogilisi meetodeid.
Väävli maakidest väävli saamiseks on teada mitmeid meetodeid: auru-vesi, filtreerimine, termiline, tsentrifugaal ja ekstraheerimine.
Väävli eraldamise termilised meetodid on kõige aegunud. Veel 18. sajandil sulatati Napoli kuningriigis väävlit hunnikutes - “solfatarid”. Tänaseni sulatatakse väävlit Itaalias primitiivsetes ahjudes - "calcarones". Maagist väävli sulatamiseks vajalik soojus saadakse osa kaevandatud väävli põletamisel. See protsess on ebaefektiivne, kaod ulatuvad 45% -ni.
Itaaliast sai ka maakidest väävli eraldamise auru-vee meetodite sünnikoht. 1859. aastal sai Giuseppe Gill patendi oma aparaadile – tänapäeva autoklaavide eelkäijale. Autoklaavi meetod (muidugi oluliselt täiustatud) on paljudes riikides endiselt kasutusel.
Autoklaaviprotsessis pumbatakse autoklaavi vedela tselluloosi kujul koos reagentidega rikastatud väävlimaagi kontsentraat, mis sisaldab kuni 80% väävlit. Seal tarnitakse surve all veeauru. Tselluloosi kuumutatakse temperatuurini 130° C. Kontsentraadis sisalduv väävel sulab ja eraldub kivimist. Pärast lühikest settimist sulanud väävel kurnatakse. Siis eraldub autoklaavist "jäätmed" - jääkkivi suspensioon vees? Aheraine sisaldab üsna palju väävlit ja suunatakse tagasi töötlemisettevõttesse.
Venemaal kasutas autoklaavimeetodit esmakordselt insener K. G. Patkanov 1896. aastal.
Kaasaegsed autoklaavid on tohutud seadmed, mis on neljakorruselise hoone kõrgused. Sellised autoklaavid paigaldatakse eelkõige Karpaatide piirkonnas Rozdoli kaevandus- ja keemiatehase väävlisulatustehasesse.
Mõnes tööstuses, näiteks Tarnobrzegi (Poola) suures väävlitehases eraldatakse jääkkivi sulaväävlist spetsiaalsete filtrite abil. Meie riigis töötati hiljuti välja spetsiaalsete tsentrifuugide abil eraldamise meetod. Ühesõnaga “kullamaaki (täpsemalt kullamaaki) saab aherainest eraldada” erineval viisil.
Nad rahuldavad oma väävlivajadust erineval viisil erinevad riigid. Mehhiko ja USA kasutavad peamiselt Fraschi meetodit. Itaalia, mis on väävlitootmises kolmandal kohal kapitalistlikud riigid, jätkab kaevandamist ja töötlemist ( erinevaid meetodeid) Sitsiilia maardlate ja Marco provintsi väävlimaagid. Jaapanil on märkimisväärsed vulkaanilise väävli varud. Prantsusmaa ja Kanada, kus looduslikku väävlit ei ole, on välja töötanud selle suuremahulise tootmise gaasidest. Inglismaal ja Saksamaal pole oma väävlimaardlaid. Nad katavad oma vajaduse väävelhappe järele väävlit sisaldava tooraine (peamiselt püriidi) töötlemisega ja impordivad elementaarset väävlit.
Venemaa rahuldab oma vajadused täielikult tänu oma tooraineallikatele. Pärast Karpaatide rikkalike maardlate avastamist ja arendamist suurendasid NSV Liit ja Poola oluliselt väävli tootmist. See tööstusharu areneb edasi. Ukrainasse ehitati uusi suurettevõtteid, rekonstrueeriti Volga ja Türkmenistani vanad tehased ning väävli tootmine alates aastast. maagaas ja heitgaasid.
Väävel (alates lat. sērum“seerum”) on looduslike elementide klassi mineraal, mittemetall. Ladinakeelne nimi seostatud indoeuroopa juurepuhitus - “põletus”. Keemiline valem:S.
Erinevalt teistest looduslikest elementidest on väävlil molekulaarvõre, mis määrab selle madala kõvaduse (1,5–2,5), lõhustumise puudumise, hapruse, ebaühtlase purunemise ja sellest tuleneva rasvase pritsme; Ainult kristallide pinnal on klaasjas läige. Erikaal 2,07 g/cm3. Sellel on halb elektrijuhtivus, nõrk soojusjuhtivus, madal sulamistemperatuur (112,8 °C) ja süttimistemperatuur (248 °C). Süttib kergesti tikuga ja põleb sinise leegiga; see tekitab vääveldioksiidi, millel on terav ja lämmatav lõhn. Loodusliku väävli värvus on helekollane, õlgkollane, meekollane, rohekas; väävlit sisaldav orgaaniline aine, omandavad pruuni, halli, musta värvi. Vulkaaniline väävel erekollane, oranž, rohekas. Mõnes kohas on see tavaliselt kollaka varjundiga. Mineraali leidub pideva tiheda, paagutatud, mullase, pulbrilise massi kujul; Samuti on orgaaniliste jääkide ülekasvanud kristalle, mügarikke, naastud, koorikuid, inklusioone ja pseudomorfe. Rombiline süngoonia.
Funktsioonid : looduslikku väävlit iseloomustab: mittemetalliline läige ja asjaolu, et see süttib tikuga ja põleb, vabastades vääveldioksiidi, millel on terav lämmatav lõhn. Loodusliku väävli kõige iseloomulikum värvus on helekollane.
Mitmekesisus:
Vulkaniit(seleeni väävel). Oranž-punane, punakaspruun värv. Päritolu on vulkaaniline.
Monokliiniline väävel Kristalne väävel Kristalne väävel Seleenne väävel - vulkaniit
Väävli keemilised omadused
See süttib tikuga ja põleb sinise leegiga, millest tekib vääveldioksiid, millel on terav, lämmatav lõhn. Sulab kergesti (sulamistemperatuur 112,8°C). Süttimistemperatuur 248°C. Väävel lahustub süsinikdisulfiidis.
Väävli päritolu
Leitakse looduslikku ja vulkaanilist päritolu väävlit. Väävlibakterid elavad veebasseinid rikastatud vesiniksulfiidiga orgaaniliste jääkide lagunemise tõttu – soode, suudmealade ja madalate merelahtede põhjas. Selliste veekogude näideteks on Musta mere suudmed ja Sivashi laht. Vulkaanilise päritoluga väävli kontsentratsioon piirdub vulkaaniliste õhuavade ja vulkaaniliste kivimite tühimikega. Vulkaanipursete käigus eralduvad mitmesugused väävliühendid (H 2 S, SO 2), mis pinnatingimustes oksüdeeruvad, mis viib selle redutseerimiseni; lisaks sublimeerub väävel otse aurust.
Mõnikord paiskub vulkaaniliste protsesside käigus väävel vedelal kujul välja. See juhtub siis, kui eelnevalt kraatrite seintele ladestunud väävel sulab temperatuuri tõustes. Väävel ladestub ka kuumalt vesilahused vesiniksulfiidi ja vulkaanilise tegevuse ühes hilisemas faasis vabanevate väävliühendite lagunemise tulemusena. Neid nähtusi täheldatakse nüüd Yellowstone'i pargi (USA) ja Islandi geisrite tuulutusavade lähedal. Seda leidub koos kipsi, anhüdriidi, lubjakivi, dolomiidi, kivi- ja kaaliumisoolade, savide, bituumensete lademete (nafta, osokeriit, asfalt) ja püriidiga. Seda leidub ka vulkaaniliste kraatrite seintel, väävlilademete läheduses asuvate laavade ja tuffide pragudes, mis ümbritsevad nii aktiivsete kui ka kustunud vulkaanide tuulutusi. mineraalveeallikad.
Satelliidid. hulgas settekivimid: kips, anhüdriit, kaltsiit, dolomiit, sideriit, kivisool, silviit, karnalliit, opaal, kaltsedoon, bituumenid (asfalt, õli, osokeriit). Sulfiidide oksüdatsiooni tulemusena tekkinud ladestustes esineb peamiselt püriiti. Vulkaanilise sublimatsiooni saaduste hulgas: kips, realgar, orpiment.
Rakendus
Laialdaselt kasutatav aastal keemiatööstus. Kolm neljandikku väävlitoodangust kasutatakse väävelhappe tootmiseks. Seda kasutatakse ka põllumajanduslike kahjurite tõrjeks, lisaks paberi-, kummitööstuses (kummi vulkaniseerimine), püssirohu, tikkude, ravimite, klaasi tootmisel, Toidutööstus.
Väävli ladestused
Euraasia territooriumil on kõik loodusliku väävli tööstuslikud maardlad pinnapealset päritolu. Mõned neist asuvad Türkmenistanis, Volga piirkonnas jne. Väävlit sisaldavad kivimid ulatuvad mööda Volga vasakut kallast Samara linnast mitme kilomeetri laiuse ribana Kaasanini. Väävel tekkis laguunides tõenäoliselt permi ajal selle tagajärjel biokeemilised protsessid. Väävli leiukohad asuvad Razdolis (Lvivi piirkond, Karpaatide piirkond), Javorovskis (Ukraina) ja Uurali-Embinski piirkonnas. Uuralites (Tšeljabinski piirkond) leidub väävlit, mis moodustub püriidi oksüdatsiooni tulemusena. Vulkaanilise päritoluga väävlit leidub Kamtšatkal ja Kuriili saartel. Peamised varud asuvad Iraagis, USA-s (Louisiana ja Utah), Mehhikos, Tšiilis, Jaapanis ja Itaalias (Sitsiilia).
Esimest korda nähes hämmastav ilu Kristallid on erekollased, sidruni- või meevärvilised ja neid võib segi ajada merevaiguga. Kuid see pole midagi muud kui looduslik väävel.
Looduslik väävel on Maal eksisteerinud alates planeedi sünnist. Võime öelda, et tal on maaväline päritolu. Seda mineraali leidub teadaolevalt suurtes kogustes teistel planeetidel. Io, Saturni kuu, mis on kaetud purskavate vulkaanidega, näeb välja nagu tohutu munakollane. Märkimisväärne osa Veenuse pinnast on samuti kaetud kollase väävlikihiga.
Inimesed hakkasid seda kasutama enne meie ajastut, kuid täpne kuupäev avamine on teadmata.
Põlemisel tekkiv ebameeldiv lämmatav lõhn on toonud sellele ainele halva maine. Peaaegu kõigis maailma religioonides seostati väljakannatamatut haisu eraldavat sula väävlit põrguliku allilmaga, kus patused kannatasid kohutavate piinade all.
Muistsed preestrid, kes sooritasid usurituaale, kasutasid maa-aluste vaimudega suhtlemiseks põletavat väävlipulbrit. Usuti, et väävel on toode tumedad jõud teisest maailmast.
Surmavate aurude kirjelduse leiab Homerosest. Ja kuulus isesüttimine " kreeka tuli", mis paiskas vaenlase müstilisse õudusesse, sisaldas ka väävlit.
8. sajandil kasutasid hiinlased püssirohu valmistamisel loodusliku väävli tuleohtlikke omadusi.
Araabia alkeemikud nimetasid väävlit "kõikide metallide isaks" ja lõid algse elavhõbeda-väävli teooria. Nende arvates on väävlit iga metalli koostises.
Hiljem tegi prantsuse füüsik Lavoisier pärast rea väävli põletamise katseid kindlaks selle elementaarse olemuse.
Pärast püssirohu avastamist ja selle levikut Euroopas hakati kaevandama looduslikku väävlit ja töötati välja meetod aine saamiseks püriidist. Seda meetodit kasutati aga laialdaselt iidsel Venemaal.
Väävlimaake kaevandatakse sõltuvalt esinemistingimustest erineval viisil. Kuid igal juhul peate pöörama suurt tähelepanu ohutusmeetmetele. Väävli ladestumisega kaasneb peaaegu alati mürgiste gaaside - väävliühendite - kogunemine. Lisaks ei tohi unustada isesüttimise võimalust.
Maagi avakaevandamine toimub nii. Kõndivad ekskavaatorid eemaldavad kivimikihid, mille all asub maak. Maagikiht purustatakse plahvatustega, misjärel suunatakse maagiplokid töötlemistehasesse ja sealt edasi väävlisulatusse, kus kontsentraadist väävlit eraldatakse. Ekstraheerimismeetodid on erinevad. Mõnda neist käsitletakse allpool. Siinkohal on asjakohane lühidalt kirjeldada kaevumeetodit maa-alusest väävli eraldamiseks, mis võimaldas Ameerika Ühendriikidel ja Mehhikos saada suurimateks väävli tarnijateks.
Möödunud sajandi lõpus avastati Ameerika Ühendriikide lõunaosast rikkalikud väävlimaagi leiukohad. Kuid kihtidele ei olnud lihtne läheneda: kaevandustesse lekkis vesiniksulfiid (nimelt pidi kaevandus töötama kaevandusmeetodil) ja blokeeris juurdepääsu väävlile. Lisaks raskendasid liivaujukid läbimurdmist väävlit sisaldavatesse kihtidesse. Lahenduse leidis keemik Hermann Frasch, kes pakkus välja väävli sulatamise maa all ja selle maapinnale pumpamise läbi naftakaevude sarnaste kaevude. Väävli suhteliselt madal (alla 120 °C) sulamistemperatuur kinnitas Fraschi idee reaalsust. 1890. aastal algasid katsed, mis viisid eduni.
Põhimõtteliselt on Fraschi paigaldamine väga lihtne: toru torus. Ülekuumendatud vesi juhitakse torudevahelisse ruumi ja voolab läbi selle kihistusse. Ja sulaväävel tõuseb läbi sisemise toru, soojendades igast küljest. Fraschi paigalduse kaasaegset versiooni täiendab kolmas - kõige kitsam toru. Selle kaudu juhitakse kaevu suruõhku, mis aitab sula väävli pinnale tõsta. Fraschi meetodi üks peamisi eeliseid on see, et see võimaldab saada suhteliselt puhast väävlit juba tootmise esimeses etapis. See meetod on rikaste maakide kaevandamisel väga tõhus.
Varem arvati, et väävli maa-aluse sulatamise meetod on rakendatav ainult Ameerika Ühendriikide ja Mehhiko Vaikse ookeani ranniku "soolakuplite" eritingimustes. Poolas ja NSV Liidus tehtud katsed lükkasid selle arvamuse aga ümber. Poolas ekstraheeritakse sellel meetodil juba suuri koguseid väävlit: 1968. aastal käivitati NSV Liidus esimesed väävlipuurauad.
Ja karjäärides ja kaevandustes saadavat maaki tuleb töödelda (sageli eelrikastamisega), kasutades erinevaid tehnoloogilisi meetodeid.
Väävli maakidest väävli saamiseks on teada mitmeid meetodeid: auru-vesi, filtreerimine, termiline, tsentrifugaal ja ekstraheerimine.
Väävli eraldamise termilised meetodid on vanimad. Veel 18. sajandil. Napoli kuningriigis sulatati väävlit hunnikutes - “solfatarid”. Väävlit sulatatakse Itaalias endiselt primitiivsetes ahjudes - "calcarones". Maagist väävli sulatamiseks vajalik soojus saadakse osa kaevandatud väävli põletamisel. See protsess on ebaefektiivne, kaod ulatuvad 45% -ni.
Itaaliast sai ka maakidest väävli eraldamise auru-vee meetodite sünnikoht. 1859. aastal sai Giuseppe Gill patendi oma aparaadile – tänapäeva autoklaavide eelkäijale. Autoklaavi meetod (muidugi oluliselt täiustatud) on paljudes riikides endiselt kasutusel.
Autoklaaviprotsessis pumbatakse autoklaavi vedela tselluloosi kujul koos reagentidega rikastatud väävlimaagi kontsentraat, mis sisaldab kuni 80% väävlit. Seal tarnitakse surve all veeauru. Tselluloosi kuumutatakse temperatuurini 130 °C. Kontsentraadis sisalduv väävel sulatatakse ja eraldatakse kivimist. Pärast lühikest settimist sulanud väävel kurnatakse. Seejärel vabastatakse autoklaavist "jäätmed" - jääkkivi suspensioon vees. Aheraine sisaldab üsna palju väävlit ja suunatakse tagasi töötlemisettevõttesse.
Venemaal kasutas autoklaavimeetodit esmakordselt insener K.G. Patkanov 1896. aastal
Kaasaegsed autoklaavid on tohutud seadmed, mis on neljakorruselise hoone kõrgused. Sellised autoklaavid on paigaldatud eelkõige Rozdoli kaevandus- ja keemiakombinaadi väävlisulatustehasesse Karpaatide piirkonnas.
Mõnes tööstuses, näiteks Tarnobrzegi (Poola) suures väävlitehases eraldatakse jääkkivi sulaväävlist spetsiaalsete filtrite abil. Meie riigis töötati välja meetod väävli ja aheraine eraldamiseks tsentrifuugide abil. Ühesõnaga “kullamaaki (täpsemalt kullamaaki) saab aherainest eraldada” erineval viisil.
IN Hiljuti Kõik rohkem tähelepanu makstakse puuraukude geotehnoloogilistele väävli kaevandamise meetoditele. Karpaatide piirkonnas Yazovskoe maardlas sulatatakse maa all kõrgsagedusvoolude abil väävel, klassikaline dielektrik, ja pumbatakse kaevude kaudu pinnale, nagu Fraschi meetodil. Kaevanduskeemiliste toorainete instituudi teadlased on välja pakkunud meetodi väävli maa-aluseks gaasistamiseks. Selle meetodi puhul süüdatakse kihistuses väävel ning pinnale pumbatakse vääveldioksiid, millest toodetakse väävelhapet ja muid kasulikke tooteid.
Erinevad riigid rahuldavad oma väävlivajadusi erineval viisil. Mehhiko ja USA kasutavad peamiselt Fraschi meetodit. Itaalia, mis on kapitalistlike riikide seas väävlitootmise poolest kolmandal kohal, jätkab Sitsiilia leiukohtadest ja Marche provintsist pärit väävlimaakide kaevandamist ja töötlemist (erinevate meetoditega). Jaapanil on märkimisväärsed vulkaanilise väävli varud. Prantsusmaa ja Kanada, kus looduslikku väävlit ei leidu, on välja töötanud suuremahulise gaasitootmise. Nii Inglismaal kui ka Saksamaal ei ole oma väävlimaardlaid. Nad katavad oma vajaduse väävelhappe järele väävlit sisaldava tooraine (peamiselt püriidi) töötlemisega ja impordivad elementaarväävlit teistest riikidest.
Nõukogude Liit ja sotsialistlikud riigid rahuldavad oma vajadused täielikult tänu oma tooraineallikatele. Pärast Karpaatide rikkalike maardlate avastamist ja arendamist suurendasid NSV Liit ja Poola oluliselt väävli tootmist. See tööstusharu areneb edasi. IN viimased aastad Ukrainas ehitati uusi suurettevõtteid, rekonstrueeriti vanu tehaseid Volga jõel ja Türkmenistanis ning laiendati väävli tootmist maagaasist ja heitgaasidest.