کاربرد سولفوریک اسید در صنایع فولاد و متالورژی

دسته بندی مقالات

اسید سولفوریک کاربردهای زیادی در صنایع فولاد و متالوژی دارد. این ماده در استخراج فلزاتی همچون مس، اورانیوم، وانادیوم کاربرد دارد. از اسید سولفوریک همچنین در شستشو و آماده سازی فلزات برای رنگ زدن آن‌ها و پوشاندن با پوشش ضد زنگ استفاده می‌شود.

گوگرد یک عنصر جامد با رنگ زرد و جرم اتمی 32 است که در گروه 6 و دوره 3 جدول تناوبی قرار دارد. دمای ذوب گوگرد در حدود 120درجه سانتی‌گراد است و در دمای 600 درجه سانتی‌گراد می‌سوزد. گوگرد ماده‌ی اولیه‌ی تولید اسید سولفوریک است به صورتی که به این اسید جوهر گوگرد نیز گفته می‌شود. گوگرد خود یک ماده‌ی غیر قطبی است که در آب حل نمی‌شود ولی اسید سولفوریک دارای مولکول قطبی بوده و بدون محدودیت در آب حل می‌شود. اسید سولفوریک برعکس گوگرد که زرد رنگ است و بوی تندی دارد، بدون رنگ و بو است و چگالی آن 8/1 گرم بر سانتی متر مکعب است. درصد وزنی گوگرد در سولفوریک اسید در حدود 3 درصد است و مابقی آن را آب و اکسیژن تشکیل می‌دهد. حل شدن سولفوریک اسید در آب گرما زا است. سولفوریک اسید یک ماده‌ی شیمیایی پر کاربرد است که در صنعت کاربرد بسیاری دارد. اما این ماده گاهان می‌تواند مخرب نیز باشد. با استفاده‌ی روز افزون از سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ و بنزین و گازوئیل، گازهای سمی همچون دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن در اتمسفر آزاد می‌شوند. دی اکسید گوگرد ماده اولیه تولید اسید سولفوریک است. در هنگام بارش باران این مواد سمی به صورت محلول در باران درآمده و تولید سولفوریک اسید می‌کنند. در نتیجه قطرات باران به صورت باران اسیدی شروع به بارش می‌کنند. این باران اسیدی موجب از بین رفتن آثار تاریخی و ساختمان‌ها و تجهیزات صنعتی می‌شود. اسید سولفوریک به صورت طبیعی در گازهای خارج شده از آتش‌فشان‌ها وجود دارد. به دلیل مصرف زیاد اسید سولفوریک در صنعت، میزان صنعتی بودن و پیشرفته بودن صنعت یک کشور را با میزان مصرف اسید سولفوریک در آن کشور نسبت به جمعیت آن کشور تخمین می‌زنند. به طور کلی پیش بینی می‌شود که در سال 2020 این ماده به عنوان ضروری‌ترین ماده‌ی صنعتی شناخته شده و میزان نیاز به آن در صنعت به حدود دویست و نود و چهار میلیون تن در سال برسد.

سولفوریک اسید کاربردهای زیادی در صنایع فولاد و متالوژی دارد. این ماده در استخراج فلزاتی همچون مس، اورانیوم، وانادیوم کاربرد دارد. از اسید سولفوریک همچنین در شستشو و آماده سازی فلزات برای رنگ زدن آن‌ها و پوشاندن با پوشش ضد زنگ استفاده می‌شود. با استفاده از این ماده ابتدا سطح فلزاتی که قرار است رنگ بخورند تمیز شده و ناخالصی‌ها و زنگ زدگی‌ها از سطح فلز زدوده می‌شود و سپس برای فرآیند رنگ زدن آماده می‌شود. از اسید سولفوریک در تولید شوینده‌ها و انواع رزین‌ها استفاده می‌شود.

1) کاربرد سولفوریک اسید در استخراج فلزات مس، سرب و روی

از اسید سولفوریک در استخراج کانی‌های حاوی فلز مس، روی و سرب و جداسازی آن‌ها از کانی‌ها استفاده می‌شود. فرآیند هیدرو متالورژی استخراج مس دومین روش فراگیر فرآوری مس از کانی‌های معدنی حاوی مس است که به دلیل مقرون به صرفه بودن هر روز جایگاه بیشتری در تولید فلز مس پیدا می‌کند. در روش هیدرو متالورژی استخراج مس، از اسید سولفوریک استفاده می‌شود.

2) کاربرد سولفوریک اسید در استخراج اورانیوم و وانادیوم

در حدود سال 980 درصد بالایی از اسید سولفوریک تولید شده در کل جهان در استخراج اورانیوم و متعاقب آن وانادیوم استفاده می‌شد. پس محدودیت‌های بین‌المللی برای استفاده از انرژی هسته‌ای میزان استفاده از اسید سولفوریک در استخراج اورانیوم کمتر شد.

3) کاربرد سولفوریک اسید در صنایع فولاد و آهن

یکی از مهم‌ترین کاربردهای سولفوریک اسید در صنایع فولاد است. این ماده در دو فرآیند در صنایع فولاد مورد استفاده قرار می‌گیرد. از اسید سولفوریک در بازیافت گازهای محتوی آمونیاک استفاده می‌شود که منجر به تولید سولفات آمونیوم می‌شود. فرآیند دوم استفاده از اسید سولفوریک در فرآیند رسوب زدایی است که طی این فرآیند اکسیدهای فلزات، چربی‌ها و نمک‌ها، زنگ آهن و دیگر ناخالصی‌ها از روی سطح فولاد زدوده می‌شوند.

4) کاربرد سولفوریک اسید در سایر صنایع معدنی

سولفوریک اسید در سایر صنایع معدنی نیز کاربرد بسیاری دارد. از این ماده در استخراج طلا و مس و تغلیظ آن‌ها و جدا سازی این فلزات از کانی‌های آن‌ها استفاده می‌شود. اسید سولفوریک همچنین در تولید سولفات مس و یا همان کات کبود، سولفات نیکل، انواع سولفات‌های آهن مانند زاج سبز و زاج سفید، سولفات سدیم و ... کاربرد بسیاری دارد.