نقش گوگرد در استخراج فلزات

گوگرد و نقش آن در استخراج فلزات 

متال آنلاین، در این مقاله تخصصی، به اختصار، به معرفی عنصر گوگرد، عنصری که نقش مهمی در تولید اسید سولفوریک (یک ماده‌ اسیدی که برای استخراج مس مورد استفاده قرار می‌گیرد) دارد، می‌پردازد.

گوگرد چیست؟

گوگرد از نظر جرمی، دهمین عنصر فراوان در کیهان و پنجمین عنصر در زمین است. گوگرد بیشتر مواقع به شکل‌های سولفید (S2−)(S2−) و سولفات (SO2−4)(SO42−) دیده می‌شود. باتوجه به فراوانی این عنصر در طبیعت، از دوران باستان، آن‌ را می‌شناسند. امروزه، تقریبا تمامی گوگرد تولیدی به صورت محصولات فرعی حاصل از حذف مواد آلاینده از گاز طبیعی و نفت بدست می‌آید. بیش‌ترین کاربرد این عنصر در تولید سولوفوریک اسید برای کودهای سولفاته و فسفاته است. از این ماده در کبریت‌ها، حشره‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها استفاده می‌شود.
قدمت گوگرد به عصر حجر می‌رسد، انسان نخستین با گوگرد آشنا بوده و در آن روزگار برای رنگ کردن غارها از آن استفاده می‌کرد و بعدها در زمان تمدن‌های مصر و یونان به عنوان ماده‌ای با خواص درمانی از آن استفاده نموده است. چینی‌های باستان نیز، با خواص آتش‌گیری آن آشنا بوده و از آن در ساخت مواد منفجره استفاده می‌نمودند. ترکیبات گوگرد، بوی بدی دارند. این بوی بد را می‌توان در گاز طبیعی، راسوها، گریپ‌فروت و سیر حس کرد. به طور معمول، هیدروژن سولفید بوی بدی شبیه به تخم مرغ خراب دارد و در بیشتر موارد به کمک این بو شناسایی می‌شود.
در سال 1800، لاوازیه دانشمند فرانسوی کشف کرد که این ماده یک عنصر است. این عنصر 0.052 درصد از پوسته زمین را تشکیل داده است و به صورت‌های خالص و ترکیبات فلزی، مانند سولفیدها و سولفات‌ها و نیز ترکیبات ارگانیکی در نفت خام و زغال سنگ یافت می‌شود. گوگرد به ندرت به فرم عنصری آن در تولید محصولات شیمیایی استفاده می‌شود و به طور معمول، ابتدا آن را به ترکیبات واسطه‌ای چون اسید سولفوریک تبدیل و سپس از آن بهره می‌برند. بدین ترتیب گوگرد نقش مهمی در تولیداتی چون کودهای شیمیایی، فرایندهای معدنی، پلاستیک‌ها، صنایع رنگ و تولید کاغذ دارد.
اسید سولفوریک، یک اسید معدنی است که از عناصری مثل گوگرد، اکسیژن و هیدروژن با فرمول مولکولی H2SO4 تشکیل شده است. از اسید سولفوریک برای استخراج فلزاتی چون مس، روی، سرب یا استخراج اورانیوم و وانادیوم، استفاده می‌شود.

منابع گوگرد

گوگرد به صورت عنصری در پوسته زمین به صورت معادن گوگرد یافت می‌شود. از دیگر منابع تهیه گوگرد عنصری، پالایش مخازن گاز طبیعی است. سومین منبع تهیه عنصر گوگرد، احیاء گاز دی‌اکسیدگوگرد می‌باشد و چهارمین و آخرین منبع تهیه آن به صورت محصول جانبی برخی فرآیندهای متالورژیکی است.

نقش بیولوژیکی گوگرد

اسید آمینه‌های سیستئین, Cysteine متیونین Methionine هوموسیستئین Homocysteine تائورین:Taurine و همچنین برخی از آنزیم‌ها حاوی گوگرد هستند.
نزدیک به ۰٫۲۵ درصد از وزن بدن انسان را گوگرد تشکیل می‌دهد. گوگرد در کراتین که در ساختار مو و ناخن است، جزو عناصر اصلی محسوب می‌شود همچنین ترکیبات گوگرددار (VSC) باعث ایجاد بوی بد در دهان می‌گردند.

کاربردهای گوگرد

بیشترین کاربرد گوگرد برای ساخت ترکیبات شیمیایی و فراورده‌های میانی در چرخه صنعت است و به صورت آزاد و ترکیبی موارد مصرف بسیاری دارد .در سال‌های گذشته بیشترین مصرف آن در صنایع کشاورزی و تهیه کودهای فسفاتیک بوده‌است.
گوگرد یکی از اجزای باروت می‌باشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار می‌رود. گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضدعفونی‌کننده و کود به کار می‌رود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی مورد استفاده‌است.
ترکیبات گوگرد بسیار سمی است، برای مثال مقدار کمی سولفید هیدروژن می‌تواند متابولیسم بدن را دگرگون کند اما مقادیر بیشتر آن می‌تواند به سرعت باعث مرگ از راه فلج تنفسی شود. سولفید هیدروژن با سرعت حس بویایی را از بین می‌برد. دی‌اکسید گوگرد آلوده‌کننده مهم جوی می‌باشد. این عنصر برای استفاده‌های صنعتی مانند تولید (H2SO4)اسید سولفوریک برای باتریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید می‌شود. گوگرد در فرایند تولید کودهای فسفاتی به عنوان ماده ضد قارچ عمل می‌کند. سولفاتها در کاغذهای شستشو و خشک‌بار نیز کاربرد دارند. همچنین گوگرد در ساخت کبریت و در آتش‌بازی نیز به‌کار گرفته می‌شود. تیوسولفات آمونیوم یا سدیم به عنوان عامل ثابت‌کننده در عکاسی کاربرد دارد.