siciliansk metod
 | |
| Processtyp | Extraktion |
|---|---|
| Industrisektor(er) | Brytning |
| Huvudteknologier eller delprocesser | Smältande |
| Produkter) | Svavel |
| Uppfinningens år | Gammal |
Den sicilianska metoden var ett av de första sätten att utvinna svavel från underjordiska avlagringar. Det var den enda industriella metoden för att återvinna svavel från elementära avlagringar tills den ersattes av Frasch-processen . Det mesta av världens svavel erhölls på detta sätt fram till slutet av 1800-talet.
I sin mest grundläggande form lades malmarna på hög i en hög och antändes. Det halvrena svavlet rann ner och den stelnade massan samlades upp på en lägre nivå. Det har fått sitt namn från centrum för svavelproduktion fram till 1800-talet då det ersattes av Frasch-processen .
Historia
Svavel, även känd som svavel (stenen som brinner), har en mängd olika ändamål som blekmedel, rökelse för religiösa riter, insekticider och lim. Romarna använde den för att tillverka fyrverkerier och vapen. Siciliansk industrisvavel kommer från de sedimentära bergarterna från Miocen som finns cirka 200 meter under jorden.
I mitten av 1800-talet producerade Sicilien 3/4 av världens produktion. Utgrävningen på Sicilien var mycket enkel och nära ytan. Lokala löner var låga och underbetalda barn användes också. Sicilien hade också lätta transporter till sjöss. Ekonomin på Sicilien var mestadels jordbruk, och närvaron av svavelgruvor hjälpte till att stödja den. Ändå skapade utvinningen av svavlet allvarliga ekologiska svårigheter för landet.
År 1912 gick USA om Sicilien för den globala produktionen av svavel. Stora konsekventa baser av svavel i Texas och Louisiana, såväl som lågkostnadsbränsle och stora mängder vatten, gjorde den nyligen uppfunna Frasch-processen ekonomisk.
Efter andra världskriget stängdes de flesta gruvorna på Sicilien.
Bearbeta
Svavelmalm fördes upp manuellt från grunda gruvor och placerades i eldgropar. Stenarna värms upp för att separera svavlet från dess andra element. Metoden är dock relativt ineffektiv då en betydande del förbränns istället för att smälta. Det finns också en stor mängd föroreningar som kommer från svaveldioxid.
Svavel, med en smältpunkt på 115 °C (239 °F), upphettas tills det smälter och flyter nedåt med gravitationen. När det rör sig bort från värmekällan stelnar det igen och samlas upp. Det erhållna svavlet är inte särskilt rent.
Den sicilianska metoden gick igenom fyra olika förbättringsfaser. De två första var de viktigaste metoderna som användes på Sicilien.
Calcarelle
Calcarelle var det mest grundläggande tillvägagångssättet. En trave malm gjordes på cirka 10 kvadratfot (0,93 m 2 ) i ett dike, och golven slogs hårt och sluttade nedåt, vilket lät det smälta svavlet rinna till botten. De mest betydelsefulla bitarna staplades längst ner med mindre bitar på toppen när stapeln växte högre. Denna stapel sattes sedan i brand och på tredje dagen började smält malm rinna från en öppning som kallas Morto (död). Malm i mitten smälte mer än utsidan, vilket oxiderade. Avkastningen kan vara så låg som 6%.
Det var ett mycket förorenande tillvägagångssätt och var inte särskilt effektivt. Mycket av produkten förstördes och gav förmodligen bara 1/3 av det totala svavel som kom in i ugnen. Processen kan ta dagar, beroende på vädret. Den sida som vänder mot vinden tenderade att brinna snarare än att smälta, och effektiviteten på vintern var lägre.
Denna arkaiska teknik hade nackdelen att producera stora mängder svaveldioxid och andra föreningar som var mycket förorenande och skadliga för hälsan hos arbetare, jordbruk och hela den omgivande miljön. Det var nödvändigt att installera dessa rudimentära anläggningar på ett avstånd av minst 3 kilometer (1,9 mi) från bebodda områden. År 1870 fanns det cirka 4 367 Calcarelle på Sicilien.
Calcaroni
Calcaroni var en mer välmående och effektiv metod och ersatte Calcarelle-metoden efter omkring 1850.
Arbetare byggde en cirkulär stenmur på en lutande sluttning. Framför var Morto (död) eller utlopp, med en höjd av fyra till sex fot och en bredd av två fot; över den är uppförd ett träskydd för den ansvarige arbetaren. Calcaroni kan innehålla cirka 6 långa ton (6,1 t). Dessa kan hålla i tio år. De största malmbitarna valdes ut till det första lagret, vilket lämnade utrymmen mellan dem, och storleken på klumparna minskade gradvis när höjden ökade. Smala kanaler, cirka 2 fot (0,61 m) från varandra, lämnas för luft för att bära ner värmen. Det hela är täckt med ett lager av avfall från tidigare operationer. Det inre golvet lutade cirka tio grader och slutade i botten. Svavlet smälter långsamt nedåt och, samlat från det lutande golvet, rinner mot utgången. När Morto öppnades kyldes svavlet till göt som kallas balat. Processen behandlade cirka 2000 kubikmeter malm åt gången, och processen varade i cirka 20-30 dagar.
Även om antalet föroreningar och förluster var betydligt lägre, producerade Calcaroni ett betydande mineralavfall. Dess utbyte var bara runt 50 % på grund av förbränningen av svavel som krävs för uppvärmningsprocessen, vilket också orsakade miljöföroreningar.
Doppioni
Doppioni (eller Doppione) betyder dubbel på italienska. Två terrakottakärl förbundna med ett rör, och arbetare värmde upp ett av kärlen, och arbetare lade svavelstenar inuti. Svavlet avdunstade och passerade genom röret för att svalna och hälldes i formar. Detta var mer en destillationsprocess än smältning. Denna process användes i andra områden i Italien, såsom Romagna , på grund av behovet av bränslen för att värma processen annat än svavel, som Sicilien saknade.
Gillugn
Gillugnen var en kontinuerlig ugn utvecklad 1880 och uppkallad efter dess uppfinnare, ingenjören Roberto Gill. Den använde en serie kammare för att förvärma och sätta eld på nästa kammare. Varje kammare hade ett golv med flera öppningar för att flytta det smälta svavlet. Var och en av öppningarna skulle flytta ett skott svavel vid olika tidpunkter och tillåta små mängder svavel att bearbetas. Det var ett kostsamt system att sätta på plats, men det minskade också mycket gas och föroreningar som kom in i luften. Den hade en avkastning på över 60 %.
Ersättning
Den sicilianska metoden ersattes långsamt efter 1894 av Frasch-processen , eller amerikansk metod. Arbetare bearbetade svavlet i marken genom att överhetta ånga genom ett rör för att smälta svavlet i marken och extrahera när det kom upp. Denna process ledde till en mycket renare form av svavel, med färre arbetare och mindre avfall. Denna process krävde mycket färskvatten och bränsle, så den användes aldrig i det vattenfattiga Italien.