کاربردها

گوگرد به صورت آزاد و به صورت ترکیبی موارد مصرف بسیاری دارد ولی بیشترین کاربرد آن برای ساخت ترکیبات شیمیایی و فرآورده‌های میانی در چرخه صنعت است. بیشترین مصرف گوگرد در سال‌های پیشین در صنایع کشاورزی و تهیه کودهای فسفاتیک بوده است.^[25]

گوگرد صنعتی بازیافت شده از هیدروکربن‌ها در ونکوور

گوگرد یکی از اجزای باروت می‌باشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار می‌رود.^[4] گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضدعفونی کننده و کود به کار می‌رود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.^[26][27] گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی مورد استفاده است.

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.^[28][29] این عنصر برای استفاده‌های صنعتی مانند تولید (H2SO4)اسید سولفوریک برای باتریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید می‌شود. گوگرد در فرآیند 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 ثابت کننده در عکاسی کاربرد دارد. سولفات منیزیم می‌تواند به عنوان ماده ضد خشکی و ملین که یک مکمل منیزیم گیاهی است به کار گرفته شود.^[4]

منابع معدنی

عنصر گوگرد به صورت ترکیبات مختلف در کانسارهای بسیاری قابل پی جویی و اکتشاف است.

• کانسارهای گوگرد آزاد:

در این گونه کانسارها گوگرد به صورت طبیعی یافت می‌شود و براساس خاستگاه آنها، خود به چهار گروه تقسیم می‌شوند:

• • کانسارهایی با خاستگاه زیستی:

که باکتریها در تشکیل آنها نقش اصلی را داشته و معمولاً رسوبی هستند.

• • کانسارهایی با خاستگاه آتشفشانی:

گوگرد در سنگ‌های آسمانی، در مجاورت چشمه‌های جوشان و همچنین آتش‌فشانها ^[30] و مخروطهای آتشفشانی و یا به صورت رگه‌های گوگردی در داخل سنگهای آتشفشانی یافت می‌شود.

کانسار گوگرد به رنگ زرد با خاستگاه آتشفشانی - دریاچه کوه آتشفشان Kawah Ijen در جاوا اندونزی

• • کانسارهایی با خاستگاه اکسیداسیون و احیا:

اینگونه ذخایر معمولاً کوچک هستند و کاوک‌ها و شکاف‌های سنگ‌ها را پر می‌کنند.

• • کانسارهایی با خاستگاه گرمابی:

گوگرد در این کانسارهای از واکنش شیمیایی بین هیدروکربنها و انیدریت در حرارت و فشار زیاد ایجاد می‌گردد.^[31]

• کانسارهای سولفیدی گوگرد:

• • کانسارهای سولفورهای آهن:

گوگرد به صورت ترکیبی همراه با دیگر عناصر به صورت سولفید (مانند:پیریتPyrite)^[32][33] یافت می‌شود. گوگرد در این کانسارها، از کانی‌های غیرآهنی همراه با پیریت و پیروتیت بدست می‌آید. همچنین در کانسارهای رسوبی آهن لایه‌ای که دارای زون سولفیدی می‌باشند، گوگرد یافت می‌شود.

• • کانسارهای سولفورهای فلزی غیر آهنی:

گوگرد همراه با کانی‌های سولفوره مانند اسفالریت^[34] بازیابی می‌شود.

• کانسارهای سولفاتی:

از بزرگترین منابع گوگرد به شمار می‌روند. گوگرد در این نوع کانسارهای همراه با مواد معدنی مانند گچ(CaSO4·2H2O)^[35] و انیدریت است. همچنین همراه با سولفات باریوم^[36] یافت می‌شود.

پودر گوگرد

• گاز طبیعی و نفت:

مهمترین ذخایر گوگرد در جهان امروز به شمار می‌آیند. از این منابع، گاز طبیعی بهمراه گاز ترش یا هیدروژن سولفوره گازی (H2S) استخراج شده و گوگرد آزاد بعنوان محصول همراه بازیابی می گردد. گوگرد همچنین در نفت خام^[37][38] و گازهای طبیعی^[39][40] وجود دارد. از جهتی دیگر نکته شایان ذکر در مورد وجود ترکیبات گوگرددار در مواد نفتی قابلیت خورندگی آنها و صدمه زدن به تجهیزات توزیع است.^[41]

• ماسه‌های قیری و نفتی:

گوگرد به صورت کمپلکس آلی در آنها وجود داشته و به عنوان محصول همراه به هنگام پالایش آنها، بدست می‌آید.

• زغال سنگ و شیل نفتی:

این عنصر در مقادیر کم نیز از زغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی‌اکسید گوگرد تولید می‌کنند بدست می‌آید.^[42] استانداردهای سوختی بصورت فزاینده‌ای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند، لیکن دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث بوجود آمد باران اسیدی می‌شود.^[43]

• اقیانوس ها:

گوگرد در آب اقیانوسها به صورت سولفات‌های محلول کلسیم، منیزیم و پتاسیم وجود دارد.^[44]

بنا بر آمار سال 2001 میلادی، کشورهای کانادا، هلند، اسپانیا، چین و آمریکا بیشترین میزان ذخایر گوگرد دنیا را بخود اختصاص داده اند.^[45]

کانسارهای گوگرد در ایران

بیشتر کانسارهای گوگرد ایران به صورت ترکیب با گازهای ترش و منابع نفتی همراه است که امروزه از این منابع مقادیر نسبتاً زیادی گوگرد تولید و صادر می‌گردد.

از مهمترین کانسارهای دگرگونی گوگرد در ایران می‌توان به کانسار بستانه در غرب بندر لنگه ( ذخیره 500 هزار تن )، کانسار خمیر در شمال غرب بندر خمیر ( ذخیره 400 هزار تن )، کانسار دستکده در پایانه غربی جزیره قشم ( ذخیره 25 هزار تن )، کانسار لاتیدان در غرب بندرعباس ( ذخیره 6 هزار تن )، کانسار غرب بندرعباس ( ذخیره 120 هزار تن ) و کانسار دلازیان در جنوب شرق سمنان ( ذخیره 1 میلیون تن )اشاره نمود.

تعداد کانسارهای معدنی گوگرد ایران حدود 50 واحد است که از این تعداد هیچ معدنی فعال نیست. ذخیره اعلام شده این معادن حدود 5،7 میلیون تن می‌باشد.^[46]

بهره برداری و تولید

استخراج سنتی گوگرد در جزیره جاوا اندونزی

بر حسب نوع کانسارها، گوگرد را هم به روش روباز و هم زیرزمینی می‌توان بدست آورد. روشهای استخراج و کانه آرایی گوگرد با دیگر مواد معدنی تفاوت دارد و روش و تکنولوژی مخصوص به خود را دارد.

در کانسارهای گوگرد طبیعی (آزاد) از روش‌های معدنکاری سنتی جهت استخراج این ماده معدنی استفاده می‌شود.

استخراج گوگرد از گنبدهای نمکی بیشتر با روش فراش Frasch انجام می‌گیرد. در این روش آب داغ را از طریق چاه به بخش گوگرد دار تزریق می کنند، سپس گوگرد به صورت مایع از داخل زمین به خارج رانده می‌شود.^[47]

در مرحله فرآوری گوگرد، با استفاده از روشهای مختلف پرعیارسازی (تغلیظ) اقدام به عنی سازی ماده معدنی می نمایند. این روشها شامل موارد زیر است: