طريقة صقلية
كانت الطريقة الصقلية من أوائل الطرق لاستخراج الكبريت من الرواسب الجوفية. في أبسط صورها، كانت الخامات تُكدس في كومة وتُشعل. يتدفق الكبريت شبه النقي إلى الأسفل، وتُجمع الكتلة المتصلبة في مستوى أدنى. كانت هذه الطريقة الصناعية الوحيدة لاستخلاص الكبريت من الرواسب العنصرية حتى استُبدلت بعملية فراش . [ 1 ] وقد استُخرج معظم الكبريت في العالم بهذه الطريقة حتى أواخر القرن التاسع عشر. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
تاريخ
للكبريت، المعروف أيضاً باسم حجر الكبريت (الحجر المحترق)، استخدامات متعددة، منها التبييض، والبخور في الطقوس الدينية، والمبيدات الحشرية، والغراء. وقد استخدمه الرومان في صناعة الألعاب النارية والأسلحة. أما الكبريت الصناعي في صقلية، فيُستخرج من صخور الميوسين الرسوبية الموجودة على عمق حوالي 200 متر تحت سطح الأرض. [ 5 ] [ 6 ]
بحلول منتصف القرن التاسع عشر، كانت صقلية تنتج ثلاثة أرباع إمدادات العالم من الكبريت. كان التنقيب في صقلية سهلاً للغاية وقريباً من سطح الأرض. كانت الأجور المحلية منخفضة، وكان يُستعان بالأطفال ذوي الأجور المتدنية ( كاروسو - أي "عمال المناجم"). كما تميزت صقلية بسهولة النقل البحري. كان اقتصاد صقلية زراعياً في معظمه، وساهم وجود مناجم الكبريت في دعمه. ومع ذلك، فقد تسبب استخراج الكبريت في أضرار بيئية جسيمة للبلاد. [ 7 ]
بحلول عام 1912، تفوقت الولايات المتحدة على صقلية في إنتاج الكبريت على مستوى العالم. وقد ساهمت وفرة مصادر الكبريت الثابتة في تكساس ولويزيانا، بالإضافة إلى انخفاض تكلفة الوقود ووفرة المياه، في جعل عملية فراش التي تم اختراعها حديثًا اقتصادية. [ 5 ]
بعد الحرب العالمية الثانية ، أُغلقت معظم المناجم في صقلية. [ 8 ]
عملية
كان خام الكبريت يُنقل يدويًا من المناجم الضحلة ويُوضع في حفر النار. تُسخّن الأحجار لفصل الكبريت عن العناصر الأخرى. إلا أن هذه الطريقة غير فعّالة نسبيًا، إذ يُحرق جزء كبير من الخام بدلًا من صهره. كما ينتج عن ذلك كمية كبيرة من التلوث بسبب ثاني أكسيد الكبريت . [ 9 ]
يُسخّن الكبريت، الذي تبلغ درجة انصهاره 115 درجة مئوية (239 درجة فهرنهايت) ، حتى ينصهر ويتدفق إلى الأسفل بفعل الجاذبية. وعندما يبتعد عن مصدر الحرارة، يتصلب مرة أخرى ويُجمع. والكبريت الناتج ليس نقيًا جدًا. [ 8 ]
مرّت الطريقة الصقلية بأربع مراحل مختلفة من التحسين. وكانت المرحلتان الأوليان هما الطريقتان الرئيسيتان المستخدمتان في صقلية.
كالكاريل
كانت طريقة الكالكارييل أبسط الطرق. حيث تُكدس كومة من الخام بمساحة تقارب 10 أقدام مربعة (0.93 متر مربع ) في خندق، وتُطرق أرضيتها بشدة حتى تنحدر إلى الأسفل، مما يسمح للكبريت المنصهر بالتدفق إلى القاع. تُكدس القطع الأكبر حجمًا في الأسفل، وتُوضع القطع الأصغر في الأعلى كلما ازداد ارتفاع الكومة. ثم تُشعل النار في هذه الكومة، وبحلول اليوم الثالث يبدأ الخام المنصهر بالتدفق من فتحة تُسمى "مورتو" (الميت). ينصهر الخام في المركز أكثر من الخام في الخارج، الذي يتأكسد. [ 8 ] وقد تصل نسبة المردود إلى 6% فقط. [ 10 ]
كانت هذه الطريقة ملوثة للغاية وغير فعالة. فقد دُمِّر جزء كبير من المنتج، وربما لم ينتج عنها سوى ثلث كمية الكبريت الكلية الداخلة إلى الفرن. وقد تستغرق العملية أيامًا، تبعًا للطقس. وكان الجانب المواجه للريح يميل إلى الاحتراق بدلًا من الانصهار، وكانت الكفاءة أقل في فصل الشتاء. [ 10 ] [ 11 ]
كانت لهذه التقنية القديمة عيوبها، إذ أنتجت كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت ومركبات أخرى شديدة التلوث وضارة بصحة العمال والزراعة والبيئة المحيطة. وكان من الضروري تركيب هذه المنشآت البدائية على مسافة لا تقل عن 3 كيلومترات (1.9 ميل) من المناطق المأهولة بالسكان. [ 12 ] في عام 1870، كان هناك حوالي 4367 مصنعًا من مصانع الكالكاريلي في صقلية. [ 10 ]
كالكاروني
كانت طريقة كالكاروني أكثر ازدهارًا وكفاءة، وحلت محل طريقة كالكاريل بعد حوالي عام 1850.
بنى العمال جدارًا حجريًا دائريًا على منحدر. أمامه كان يوجد "المورتو" (المخرج)، بارتفاع يتراوح بين أربعة وستة أقدام وعرض قدمين؛ وفوقه شُيّد مأوى خشبي للعامل المسؤول. قد تحتوي "الكالكاروني" على حوالي 6 أطنان طويلة (6.1 طن متري) . ويمكن أن تدوم هذه السبائك لعشر سنوات. تم اختيار أكبر قطع الخام للطبقة الأولى، مع ترك مسافات بينها، وتناقص حجم الكتل تدريجيًا مع ازدياد الارتفاع. تُركت قنوات ضيقة، بمسافة قدمين تقريبًا (0.61 متر) بينها، ليحمل الهواء الحرارة إلى الأسفل. غُطيت البنية بأكملها بطبقة من مخلفات العمليات السابقة. [ 10 ] كان أرضية المبنى الداخلية مائلة بزاوية عشر درجات تقريبًا وتنتهي في الأسفل. [ 8 ] ينصهر الكبريت ببطء إلى الأسفل، ويتجمع من الأرضية المائلة، ويتدفق نحو المخرج. عند فتح "المورتو"، يبرد الكبريت ويتحول إلى سبائك تُسمى "بالات". [ 8 ] عالجت العملية حوالي 2000 متر مكعب من الخام في المرة الواحدة، واستمرت العملية لمدة تتراوح بين 20 و30 يومًا. [ 8 ]
على الرغم من أن عدد الملوثات والخسائر كان أقل بكثير، إلا أن مصنع كالكاروني أنتج كمية كبيرة من النفايات المعدنية. ولم تتجاوز نسبة إنتاجه 50% بسبب حرق الكبريت اللازم لعملية التسخين، مما تسبب أيضاً في تلوث بيئي. [ 8 ]

دوبيوني
كلمة "دوبيوني" (أو "دوبيوني") تعني "مزدوج" بالإيطالية. كانت عبارة عن وعاءين من الطين متصلين بأنبوب، حيث يقوم العمال بتسخين أحدهما ووضع أحجار الكبريت بداخله. يتبخر الكبريت ويمر عبر الأنبوب ليبرد ثم يُصب في قوالب. كانت هذه العملية أقرب إلى التقطير منها إلى الصهر. استُخدمت هذه الطريقة في مناطق أخرى من إيطاليا، مثل رومانيا ، نظرًا للحاجة إلى أنواع وقود أخرى غير الكبريت لتسخين العملية، وهو ما كان يفتقر إليه سكان صقلية. [ 10 ]


فرن جيل
كان فرن جيل فرنًا مستمرًا طُوِّر عام 1880 وسُمِّيَ نسبةً إلى مخترعه، المهندس روبرتو جيل. استخدم الفرن سلسلة من الحجرات لتسخين الحجرة التالية مسبقًا وإشعال النار فيها. تحتوي كل حجرة على أرضية بها عدة فتحات لتحريك الكبريت المنصهر. تُحرِّك كل فتحة كمية من الكبريت في أوقات مختلفة، مما يسمح بمعالجة كميات صغيرة منه. كان نظامًا مكلفًا، ولكنه ساهم أيضًا في تقليل انبعاثات الغازات والملوثات في الهواء. بلغت نسبة إنتاجه أكثر من 60%. [ 8 ]
الاستبدال
استُبدلت الطريقة الصقلية تدريجيًا بعد عام ١٨٩٤ بعملية فراش ، أو ما يُعرف بالنهج الأمريكي. كان العمال يُعالجون الكبريت الموجود في الأرض بتسخين البخار إلى درجة حرارة عالية جدًا عبر أنبوب لإذابة الكبريت واستخراجه أثناء صعوده. أدت هذه العملية إلى الحصول على كبريت أنقى بكثير، باستخدام عدد أقل من العمال وهدر أقل. إلا أن هذه العملية كانت تتطلب كميات كبيرة من المياه العذبة والوقود، لذا لم تُستخدم قط في صقلية التي تعاني من شح المياه. [ ١٣ ] [ ١٠ ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ألدن ب. أرماجناك (ديسمبر 1942). "مناجم غريبة تستخرج الكبريت" . مجلة العلوم الشعبية . شركة نشر العلوم الشعبية. مؤرشف من الأصل في 17 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2019 .
- ↑ ستيوارت بروتشي (1960). "الكبريت، الحجر الذي يحترق: قصة صناعة الكبريت في فراش بقلم ويليامز هاينز ". مجلة التاريخ الاقتصادي . 20 (2): 326-327 . JSTOR 2114864 . لقد كانت عملية بسيطة ولكنها ليست سليمة بيئيا. والتر بوتش (2001). "Chemiker، Techniker، Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch". الكيمياء في unserer Zeit . 35 (5): 324-331 . دوى : 10.1002/1521-3781(200110)35:5 < 324::AID-CIUZ324 > 3.0.CO ; 2-9 .
- ↑ "تعرّف أكثر على الكبريت - مقدمة" . معهد الكبريت . مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه في 5 فبراير 2019 .
- ↑ غراي، سي دبليو (1920). أساسيات الكيمياء . ص 76.
- 1 2 إنجراهام، جون ل. (7 مايو 2012). مسيرة الميكروبات . ISBN 9780674054035.
- ↑ هانت، والتر فريدريك (1915). "أصل رواسب الكبريت في صقلية" . الجيولوجيا الاقتصادية . 10 (6): 543-579 . Bibcode : 1915EcGeo..10..543H . doi : 10.2113/gsecongeo.10.6.543 .
- ↑ مورمينو، فينتشنزو. "الكبريت في صقلية" . مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2019 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 كوتني، جيرالد (30 سبتمبر 2013). الكبريت: التاريخ والتكنولوجيا والتطبيقات والصناعة (الطبعة الثانية ). ISBN 978-1-895198-67-6.
- ^ Notizie sullo zolfo di Sicilia ei suoi trattamenti أرشفة 24 سبتمبر 2015 في آلة Wayback ..
- 1 2 3 4 5 6 لوك، وارنفورد (فبراير 1885). "الكبريت واستخلاصه". مجلة العلوم الشعبية الشهرية . 26 : 482-495 .
- ↑ ماير، بيت (11 سبتمبر 2013). الكبريت والطاقة والبيئة . إلسيفير. الصفحات 173-175 . ISBN 9781483163468.
- ↑ La calcarella مؤرشفة في 21 مايو 2018 في Wayback Machine .
- ↑ "الكبريت، تاريخ الإنتاج" . مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه في 4 فبراير 2019 .
- معالجة المعادن
- تعدين الكبريت
