122.提炼硫磺
江小鱼走进议事厅，拱手行礼，道“见过督军！”
“免礼！”姜明右手虚抬，问道“小鱼今天过来，可是提炼硫磺的竖炉已经修建好了？”
上次去昌化县开采铅锌矿，姜明在矿区找到了大量的黄铁矿。黄铁矿是铅锌矿的伴生矿，化学名称为二硫化亚铁，化学式为fes2。
黄铁矿的外观为黄铜色，并带有明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。因此，黄铁矿比较好分辨，铅锌矿区已经陆续运送了好几批黄铁矿到肇新寨，总重量超过30吨，都堆积在火药作坊内。
江小鱼回道“嗯，硫磺提炼炉已经建好，今天也是特地向督军报告此事，如果督军方便的话，欢迎到火药厂指导。”
姜明看过很多穿越小说，火药成份的硝酸钾、硫磺都是张手就来，孰不知这两样原料都是中国的稀缺矿产资源，不是张手就有的。
硝石在宋朝之前，主要来自于“土法熬硝”，只能满足少量的供应，明朝在四川江油市发现了大型的硝石矿，才满足了火药的大规模使用。江油老君山硝石矿在明清时期，一度是全世界最大的硝酸钾生产基地。
天然硫磺主要来自火山喷发出来的单质硫，后世的硫磺矿主要在火山旁边，像台湾就是硫磺的主产区。中国境内没什么活火山，因此天然硫磺矿极少，秦朝之前的几个朝代，基本把极少的天然硫磺挖完了。汉朝时期，丝绸之路开通，新疆及中亚地区的硫磺流入中国，才满足了国内对硫磺的需求。
明朝大量应用火药后，对硫磺的需求大幅增长，从西域通过商路流入的天然硫磺，已经远远不能满足火药的需求，所以古代开始寻求从别的途径提炼硫磺。
“反正我今天也没什么事，就一起过去看看吧！”听到硫磺提炼炉已经建好，姜明便拉着江小鱼向火药作坊走去。
。。。。。。
肇新寨内的火药作坊中，3座小型的竖炉已经建好，每座竖炉的直径为1米，高15米，分成上、下两层，中间用水泥板隔开。肇新钢铁厂还不能生产圆形钢筋，只能生产地条钢和块钢，因此姜明便让钢铁厂生产出一些细长形的钢材，用于生产钢筋混凝土。不过，没有圆形钢筋，只能浇铸面积不大的钢筋混凝土板，还不能用于建造楼房。
“这硫磺冶炼炉建得不错，各种尺寸规格都跟图纸一致，看样子咱们工匠的技艺水平进步很大。”看了硫磺提炼炉后，姜明甚为满意。
硫磺提炼炉由竖炉和冷凝装置构成，竖炉的上层放置黄铁矿，下层燃烧煤炭，竖炉的顶部有一根水泥管，斜形放置，通过冷水池后伸入到水池中。
硫磺提炼的原理是黄铁矿（二硫化亚铁）在密封的环境中加热分解，生产硫化亚铁和单质硫。单质硫的沸点是445度，在高温下变成硫蒸汽，从顶层的水泥管中排出，经过冷凝池时，硫蒸汽遇冷变成固态硫，被收集起来。
姜明记得高中化学的习题中提到过黄铁矿炼硫的记载，里面提到明朝宋应星的《天工开物》中关于黄铁矿提炼硫磺的工艺，将木炭、黄铁矿放到炉中燃烧，将炉气用管子引到冷水池中，得到硫磺。姜明在高中时，并未细想其中的化学原理，直到现在革命军缺乏硫磺，才又想到这条记载，因此又深入分析了其中的化学原理。
按姜明的理解，二硫化亚铁如果在火中燃烧，硫磺应该很快燃烧生成二氧化硫，如何生成单质硫呢？后来姜明终于摸清了原理，黄铁矿和木炭放在一起燃烧，如果空气不充分的话，二硫化亚铁在600至700度的高温环境中，分解为硫化亚铁和单质硫，木炭燃烧只是提供热量。古人并不清楚其中的化学原理，只是通过长期的经验摸索出提炼硫磺的办法。
摸清楚黄铁矿提炼硫磺的原理后，姜明便对提炼硫磺的工艺加以改进，古人提炼硫磺的办法其实浪费较大，许多黄铁矿直接燃烧生成了二氧化硫，而将黄铁矿直接放置于密封环境下加热，便不存在这种问题。
工人们将黄铁矿在竖炉的第二层堆放好后，开始点燃第一层的煤炭，随着煤炭不断的燃烧，竖炉第二层的温度达到600度，黄铁矿开始分解，生产硫化亚铁和硫磺，硫磺以蒸汽形式通过冷凝装备后，最终掉入水池中。
“哈哈，终于提炼出了硫磺。”江小鱼从水池中捞出一把硫磺粉末，对姜明道“有了从黄铁矿提炼硫磺的办法，火药作坊就再也不缺硫磺了。”
革命军已经在肇新寨和儋州各扩建了一块硝田，现在每个月的硝酸钾产量达到1200公斤，相应的每个月硫磺需求量达到160公斤，才能满足火药的制造。因此前段时间，江小鱼总是抱怨硫磺不够用，现在姜明总算解决了这个难题。
姜明笑了笑，道“其实我早就想到了办法，只是巧妇难为无米之炊，现在恰好找到了黄铁矿，提炼硫磺的办法才派上用场。”
海南没有天然硫磺矿，前期的时候，姜明只能暗中通过卢家在各地收购硫磺，再运到肇新寨提纯，可是硫磺在古代只是药材，所以产量非常有限，每次最多买来几百斤，无法满足大规模使用。
“是啊！有了这种方法，每天提炼出100公斤硫磺都不成问题。”江小鱼道。
从昌化铅锌矿运来的黄铁矿都是先用鄂式碎石机破碎后，再人工挑选出来，黄铁矿品位达到40左右。每吨矿石含有二硫化亚铁400公斤，根据元素守恒定律，理论上可以分解出110公斤的硫磺，考虑到矿石品质差异和矿石损耗，每吨黄铁矿可以提炼出约100公斤硫磺。竖炉的效率非常高，只要黄铁矿充足，每天炼出100公斤硫磺都不成问题。
姜明嘴角弯起一丝神秘的弧度，嘿嘿道“其实在提炼硫磺的过程中，我还发现更有意思的发现，呵呵。”
姜明在摸索黄铁矿提炼硫磺的过程中，做了很多的试验，比如姜明通过大量的试验，才知道黄铁矿需要在无氧环境下加热，才能分解成硫磺和硫化亚铁。
而且，姜明搞明白了其中的机理是二硫化亚铁中的硫离子的化合价是-1价，恰好处于中间价位，吸收热量后，离子键断裂，其中一个硫离子失去电子，变为0价的硫单质，另一个硫离子得到电子，变成-2价的硫离子，生成硫化亚铁。
通过大量的实验，姜明还得到了几个有意思的收获。第一，二硫化亚铁在有氧环境中加热，而不是焙烧，可以生成硫酸亚铁和三氧化硫；第二，二硫化亚铁在空气中充分焙烧，可以生成四氧化三铁和二氧化硫，也是可后制造硫酸的工艺步骤；第三，二硫化亚铁和碳不充分燃烧，还得冶炼出金属铁。
“有了黄铁矿，看样子制造出硫酸也是可以的。”看着竖炉旁边的黄铁矿，姜明心道。
。
“免礼！”姜明右手虚抬，问道“小鱼今天过来，可是提炼硫磺的竖炉已经修建好了？”
上次去昌化县开采铅锌矿，姜明在矿区找到了大量的黄铁矿。黄铁矿是铅锌矿的伴生矿，化学名称为二硫化亚铁，化学式为fes2。
黄铁矿的外观为黄铜色，并带有明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。因此，黄铁矿比较好分辨，铅锌矿区已经陆续运送了好几批黄铁矿到肇新寨，总重量超过30吨，都堆积在火药作坊内。
江小鱼回道“嗯，硫磺提炼炉已经建好，今天也是特地向督军报告此事，如果督军方便的话，欢迎到火药厂指导。”
姜明看过很多穿越小说，火药成份的硝酸钾、硫磺都是张手就来，孰不知这两样原料都是中国的稀缺矿产资源，不是张手就有的。
硝石在宋朝之前，主要来自于“土法熬硝”，只能满足少量的供应，明朝在四川江油市发现了大型的硝石矿，才满足了火药的大规模使用。江油老君山硝石矿在明清时期，一度是全世界最大的硝酸钾生产基地。
天然硫磺主要来自火山喷发出来的单质硫，后世的硫磺矿主要在火山旁边，像台湾就是硫磺的主产区。中国境内没什么活火山，因此天然硫磺矿极少，秦朝之前的几个朝代，基本把极少的天然硫磺挖完了。汉朝时期，丝绸之路开通，新疆及中亚地区的硫磺流入中国，才满足了国内对硫磺的需求。
明朝大量应用火药后，对硫磺的需求大幅增长，从西域通过商路流入的天然硫磺，已经远远不能满足火药的需求，所以古代开始寻求从别的途径提炼硫磺。
“反正我今天也没什么事，就一起过去看看吧！”听到硫磺提炼炉已经建好，姜明便拉着江小鱼向火药作坊走去。
。。。。。。
肇新寨内的火药作坊中，3座小型的竖炉已经建好，每座竖炉的直径为1米，高15米，分成上、下两层，中间用水泥板隔开。肇新钢铁厂还不能生产圆形钢筋，只能生产地条钢和块钢，因此姜明便让钢铁厂生产出一些细长形的钢材，用于生产钢筋混凝土。不过，没有圆形钢筋，只能浇铸面积不大的钢筋混凝土板，还不能用于建造楼房。
“这硫磺冶炼炉建得不错，各种尺寸规格都跟图纸一致，看样子咱们工匠的技艺水平进步很大。”看了硫磺提炼炉后，姜明甚为满意。
硫磺提炼炉由竖炉和冷凝装置构成，竖炉的上层放置黄铁矿，下层燃烧煤炭，竖炉的顶部有一根水泥管，斜形放置，通过冷水池后伸入到水池中。
硫磺提炼的原理是黄铁矿（二硫化亚铁）在密封的环境中加热分解，生产硫化亚铁和单质硫。单质硫的沸点是445度，在高温下变成硫蒸汽，从顶层的水泥管中排出，经过冷凝池时，硫蒸汽遇冷变成固态硫，被收集起来。
姜明记得高中化学的习题中提到过黄铁矿炼硫的记载，里面提到明朝宋应星的《天工开物》中关于黄铁矿提炼硫磺的工艺，将木炭、黄铁矿放到炉中燃烧，将炉气用管子引到冷水池中，得到硫磺。姜明在高中时，并未细想其中的化学原理，直到现在革命军缺乏硫磺，才又想到这条记载，因此又深入分析了其中的化学原理。
按姜明的理解，二硫化亚铁如果在火中燃烧，硫磺应该很快燃烧生成二氧化硫，如何生成单质硫呢？后来姜明终于摸清了原理，黄铁矿和木炭放在一起燃烧，如果空气不充分的话，二硫化亚铁在600至700度的高温环境中，分解为硫化亚铁和单质硫，木炭燃烧只是提供热量。古人并不清楚其中的化学原理，只是通过长期的经验摸索出提炼硫磺的办法。
摸清楚黄铁矿提炼硫磺的原理后，姜明便对提炼硫磺的工艺加以改进，古人提炼硫磺的办法其实浪费较大，许多黄铁矿直接燃烧生成了二氧化硫，而将黄铁矿直接放置于密封环境下加热，便不存在这种问题。
工人们将黄铁矿在竖炉的第二层堆放好后，开始点燃第一层的煤炭，随着煤炭不断的燃烧，竖炉第二层的温度达到600度，黄铁矿开始分解，生产硫化亚铁和硫磺，硫磺以蒸汽形式通过冷凝装备后，最终掉入水池中。
“哈哈，终于提炼出了硫磺。”江小鱼从水池中捞出一把硫磺粉末，对姜明道“有了从黄铁矿提炼硫磺的办法，火药作坊就再也不缺硫磺了。”
革命军已经在肇新寨和儋州各扩建了一块硝田，现在每个月的硝酸钾产量达到1200公斤，相应的每个月硫磺需求量达到160公斤，才能满足火药的制造。因此前段时间，江小鱼总是抱怨硫磺不够用，现在姜明总算解决了这个难题。
姜明笑了笑，道“其实我早就想到了办法，只是巧妇难为无米之炊，现在恰好找到了黄铁矿，提炼硫磺的办法才派上用场。”
海南没有天然硫磺矿，前期的时候，姜明只能暗中通过卢家在各地收购硫磺，再运到肇新寨提纯，可是硫磺在古代只是药材，所以产量非常有限，每次最多买来几百斤，无法满足大规模使用。
“是啊！有了这种方法，每天提炼出100公斤硫磺都不成问题。”江小鱼道。
从昌化铅锌矿运来的黄铁矿都是先用鄂式碎石机破碎后，再人工挑选出来，黄铁矿品位达到40左右。每吨矿石含有二硫化亚铁400公斤，根据元素守恒定律，理论上可以分解出110公斤的硫磺，考虑到矿石品质差异和矿石损耗，每吨黄铁矿可以提炼出约100公斤硫磺。竖炉的效率非常高，只要黄铁矿充足，每天炼出100公斤硫磺都不成问题。
姜明嘴角弯起一丝神秘的弧度，嘿嘿道“其实在提炼硫磺的过程中，我还发现更有意思的发现，呵呵。”
姜明在摸索黄铁矿提炼硫磺的过程中，做了很多的试验，比如姜明通过大量的试验，才知道黄铁矿需要在无氧环境下加热，才能分解成硫磺和硫化亚铁。
而且，姜明搞明白了其中的机理是二硫化亚铁中的硫离子的化合价是-1价，恰好处于中间价位，吸收热量后，离子键断裂，其中一个硫离子失去电子，变为0价的硫单质，另一个硫离子得到电子，变成-2价的硫离子，生成硫化亚铁。
通过大量的实验，姜明还得到了几个有意思的收获。第一，二硫化亚铁在有氧环境中加热，而不是焙烧，可以生成硫酸亚铁和三氧化硫；第二，二硫化亚铁在空气中充分焙烧，可以生成四氧化三铁和二氧化硫，也是可后制造硫酸的工艺步骤；第三，二硫化亚铁和碳不充分燃烧，还得冶炼出金属铁。
“有了黄铁矿，看样子制造出硫酸也是可以的。”看着竖炉旁边的黄铁矿，姜明心道。
。