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单质硫有三种同质多复相体——α硫、β硫和γ硫。在自然条件下,只有α硫最为稳定,称为自然硫。化合态硫中可作为硫矿石的矿物主要有:黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿等,其中含硫量达53.4%的黄铁矿分布最为广泛,是中国最重要的硫矿石,而白铁矿和磁黄铁矿含硫量较低,分布局限,工业意义不大。明矾石、重晶石、石膏等硫酸盐类矿物仅在某些硫源缺乏的少数国家和地区作硫矿资源加以利用。
硫矿是一种基本化工原料。硫是分布广泛、亲合力非常强的非金属元素,自然界中含硫矿物分布非常广泛,种类也很多,以单质硫和化合态硫两种形式出现,硫的主要工业矿物和化合物有:自然硫、黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、有机硫、硫化氢及有色金属硫化物中的硫。中国硫资源十分丰富,储量排在世界前列。中国在目前及今后相当一段时期内,仍将以硫铁矿和伴生硫铁矿为主要硫源。国外硫当前主要来自天然气、石油和自然硫。硫矿的直接应用是生产硫磺和硫酸,二者的用途非常广泛。大部分硫酸用来生产各类化肥,硫的应用领域还在不断扩大。
硫矿用途与技术经济指标
硫矿物最主要的用途是生产硫酸和硫磺。硫酸是耗硫大户,中国约有70%以上的硫用于硫酸生产。化肥是消费硫酸的最大户,消费量占硫酸总量的70%以上,尤其是磷肥耗硫酸最多,增幅也最大。硫酸除用于化学肥料外,还用于制作苯酚、硫酸钾等90多种化工产品;轻工系统的自行车、皮革行业;纺织系统的粘胶、纤维、维尼纶等产品;冶金系统的钢材酸洗、氟盐生产部门;石油系统的原油加工、石油催化剂、添加剂以及医药工业等都离不开硫酸。随着中国经济的发展,近年来各行业对硫酸的需求量均呈缓慢上升趋势,化肥用项是明显的增长点。高品位硫铁矿烧渣可以回收铁等;低品位的烧渣可作水泥配料。烧渣还可以回收少量的银、金、铜、铝、锌和钴等。硫磺除为生产硫酸的原料之外,还广泛用来生产化工产品,如硫化铜、焦亚硫酸钠等。另外,在食糖生产中,要把硫磺氧化为二氧化硫气体用于漂白脱色。在农药生产中也直接或间接使用硫磺;粘胶纤维生产中需用二硫化碳作溶剂;硫化金属矿浮选用的药剂要以二硫化碳为原料;除以上应用外,消费硫磺的行业还有火柴制造、水泥枕轨处理、医药、火药等。
自然硫最低工业品位:含硫量10%~25%,大于25%的自然硫矿可直接焙炼;小于25%的需选矿,常用的选矿方法为浮选法。