El método siciliano fue una de las primeras formas de extraer azufre de depósitos subterráneos. Fue el único método industrial de recuperar azufre de depósitos elementales hasta que fue reemplazado por el proceso Frasch . [1] La mayor parte del azufre del mundo se obtenía de esta forma hasta finales del siglo XIX. [2]
Tipo de proceso | Extracción |
---|---|
Sector (es) industrial (es) | Minería |
Principales tecnologías o subprocesos | Derritiendo |
Producto (s) | Azufre |
Año de invención | Antiguo |
En su forma más básica, los minerales se apilaron en un montículo y se encendieron. El azufre semipuro fluyó hacia abajo y la masa solidificada se recogió a un nivel más bajo. Recibe su nombre del centro de producción de azufre hasta el siglo XIX cuando fue reemplazado por el proceso Frasch . [3] [4]
Historia
El azufre, también conocido como azufre (la piedra que arde), tiene una variedad de propósitos como agente blanqueador, incienso para los derechos religiosos, insecticidas y pegamento. Los romanos lo usaban para fabricar fuegos artificiales y armas. El azufre industrial siciliano proviene de las rocas sedimentarias del Mioceno que se encuentran a unos 200 metros bajo tierra. [5] [6]
A mediados del siglo XIX, Sicilia produjo 3/4 de la producción mundial. La excavación en Sicilia fue muy fácil y cercana a la superficie. Los salarios locales eran bajos y también se utilizaba a niños mal pagados. Sicilia también tenía fácil transporte por mar. La economía de Sicilia era principalmente agrícola y la presencia de minas de azufre ayudó a mantenerla. Sin embargo, el método de extracción del azufre creó serias dificultades ecológicas en el país. [7]
En 1912, Estados Unidos superó a Sicilia en la producción mundial de azufre. Grandes bases consistentes de azufre en Texas y Louisiana, así como combustible de bajo costo y grandes cantidades de agua, hicieron que el proceso Frasch recién inventado fuera económico. [5]
Después de la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de las minas de Sicilia cerraron. [8]
Proceso
El mineral de azufre se transportaba manualmente desde minas poco profundas y se colocaba en fogatas. Las piedras se calientan para separar el azufre de sus otros elementos. El método es relativamente ineficaz ya que una gran parte se quema en lugar de fundirse. También hay una gran cantidad de contaminación proveniente del anhídrido sulfúrico. [9]
El azufre, con un punto de fusión de 115 ° C (239 ° F), se calienta hasta que se derrite y fluye hacia abajo con la gravedad. A medida que se aleja de la fuente de calor, se vuelve a solidificar y se recoge. El azufre obtenido no es muy puro. [8]
El método siciliano pasó por cuatro fases diferentes de mejora. Los dos primeros fueron los principales métodos utilizados en Sicilia.
Calcarelle
Calcarelle fue el enfoque más básico. Se hizo una pila de mineral de aproximadamente 10 pies cuadrados (0,93 m 2 ) en una zanja y los pisos se golpearon con fuerza y se inclinaron hacia abajo para permitir que el azufre fundido fluyera hacia el fondo. Las piezas más grandes se apilaron en la parte inferior y las piezas más pequeñas en la parte superior a medida que la pila crecía. Esta pila se prendió fuego y al tercer día el mineral fundido comenzó a fluir desde una abertura llamada Morto (Muerte). El mineral en el centro se derritió más que el exterior que se oxidó. [8] El rendimiento podría ser tan bajo como el 6%. [10]
Fue un enfoque muy contaminante y no muy eficiente. Gran parte del producto se destruyó y probablemente solo rindió 1/3 del azufre total que ingresó al horno. El proceso puede llevar días dependiendo del clima. El lado que miraba al viento tendía a arder en lugar de derretirse y la eficiencia en el invierno era menor. [10] [11]
Esta tecnología arcaica tenía la desventaja de producir grandes cantidades de dióxido de azufre y otros compuestos altamente contaminantes y nocivos para la salud de los trabajadores, para la agricultura y para todo el medio ambiente circundante. Se requirió instalar estas instalaciones rudimentarias a una distancia de al menos 3 kilómetros (1.9 millas) de las áreas habitadas. [12] En 1870 había aproximadamente 4.367 Calcarelle en Sicilia. [10]
Calcaroni
Calcaroni fue un método más exitoso y eficiente y comenzó a reemplazar el método Calcarelle alrededor de 1850.
Se construyó un muro circular de piedra en una pendiente inclinada. Al frente estaba el Morto (Muerte) o desagüe, que tenía una altura de cuatro a seis pies y un ancho de dos pies; sobre ella se levanta un refugio de madera para el obrero encargado. Calcaroni puede contener alrededor de 6 toneladas largas (6,1 t). Estos podrían durar diez años. Las piezas de mineral más grandes se seleccionaron para la primera capa, dejando espacios entre ellas y el tamaño de los terrones disminuyó gradualmente a medida que aumentaba la altura. Se dejan canales estrechos, separados por aproximadamente 2 pies (0,61 m), para que el aire lleve el calor hacia abajo. El conjunto se cubre con una capa de basura de operaciones anteriores. [10] El piso interno tenía una inclinación de unos diez grados terminando en la parte inferior. [8] El azufre se derrite lentamente hacia abajo y, recogido del suelo inclinado, corre hacia la salida. Cuando se abrió el Morto, el azufre se enfrió en lingotes llamados balate. [8] El proceso trató alrededor de 2000 metros cúbicos de mineral a la vez y el proceso dura entre 20 y 30 días. [8]
Aunque el número de contaminantes y pérdidas fue considerablemente menor, Calcaroni produjo un considerable desperdicio de mineral y su rendimiento fue solo alrededor del 50% debido a la quema del azufre necesario para el proceso de calentamiento, que también provocó contaminación ambiental. [8]
Doppioni
Doppioni (o Doppione) significa doble en italiano. Había dos vasijas de terracota conectadas con una tubería y una de las vasijas se calentó y se colocaron piedras de azufre en su interior. El azufre se evaporó y pasó por la tubería para enfriarse y se vertió en moldes. Este fue más un proceso de destilación que de fusión. Este proceso se utilizó en otras zonas de Italia, como Romaña , debido a la necesidad de combustibles para calentar el proceso distintos del azufre, del que carecía Sicilia. [10]
Horno de branquias
El horno Gill era un horno continuo desarrollado en 1880 y llamado así por su inventor, el ingeniero Roberto Gill. Empleaba una serie de cámaras que se precalentaban y prendían fuego a la siguiente cámara. Cada cámara tenía un piso con varias aberturas para mover el azufre fundido. Cada una de las aberturas movería una inyección de azufre en diferentes momentos y permitiría procesar pequeñas cantidades de azufre. Era un sistema muy caro de instalar, pero también reducía una gran cantidad de gas y contaminación que entraba al aire. Tenía rendimientos superiores al 60%. [8]
Reemplazo
El método siciliano fue reemplazado lentamente después de 1894 por el proceso Frasch , o enfoque estadounidense, donde el azufre se procesaba en el suelo mediante el sobrecalentamiento del vapor a través de una tubería para derretir el azufre en el suelo y extraerlo a medida que subía. Esto llevó a una forma de azufre mucho más pura, con menos trabajadores y menos desperdicio. Se necesitaba mucha agua dulce y combustible, por lo que nunca se empleó en Italia con escasez de agua. [13] [10]
Referencias
- ^ Alden P. Armagnac (diciembre de 1942). "Extrañas minas extraen azufre" . Ciencia popular . Popular Science Publishing Co. Archivado desde el original el 17 de abril de 2016 . Consultado el 4 de febrero de 2019 .
- ^ Stuart Bruchey (1960). "Brimstone, la piedra que arde: la historia de la industria del azufre Frasch por Williams Haynes ". Revista de Historia Económica . 20 (2): 326–327. JSTOR 2114864 . Fue un proceso simple pero no ambientalmente racional. Walter Botsch (2001). "Chemiker, Techniker, Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch". Chemie en Unserer Zeit . 35 (5): 324–331. doi : 10.1002 / 1521-3781 (200110) 35: 5 <324 :: AID-CIUZ324> 3.0.CO; 2-9 .
- ^ "Más información sobre el azufre - Introducción" . El Instituto del Azufre . Archivado desde el original el 7 de febrero de 2019 . Consultado el 5 de febrero de 2019 .
- ^ Gray, CW (1920). Fundamentos de Química . pag. 76.
- ^ a b Ingraham, John L. (7 de mayo de 2012). Marcha de los microbios . ISBN 9780674054035.
- ^ Hunt, Walter Frederick (1915). "El origen de los depósitos de azufre de Sicilia" (PDF) . Geología económica . 10 (6): 543–579. doi : 10.2113 / gsecongeo.10.6.543 .
- ^ Mormino, Vincenzo. "Azufre en Sicilia" . Archivado desde el original el 9 de junio de 2018 . Consultado el 4 de febrero de 2019 .
- ^ a b c d e f g h Kutney, Gerald. Azufre. Historia, tecnología, aplicaciones e industria (2ª ed.). ISBN 978-1-895198-67-6.
- ^ Notizie sullo zolfo di Sicilia ei suoi trattamenti Archivado el 24 de septiembre de 2015 en la Wayback Machine .
- ^ a b c d e f LOCK., WARNFORD (febrero de 1885). "AZUFRE Y SU EXTRACCIÓN". Popular Science Monthly . 26 : 482–495.
- ^ Meyer, Beat (11 de septiembre de 2013). Azufre, Energía y Medio Ambiente . págs. 173-175. ISBN 9781483163468.
- ^ La calcarella Archivado el 21 de mayo de 2018 en la Wayback Machine .
- ^ "Azufre, Historia de la producción" . Archivado desde el original el 7 de febrero de 2019 . Consultado el 4 de febrero de 2019 .