硫磺粉可以應用于多種工業行業,包括:電子半導體,塑膠、乳膠、造紙,醫藥精細化工,工業陶瓷、建材制品輔助材料等工業部門。電子工業中制造電視顯像管及其他陰極射線管用各種熒光粉,造紙業中用來漂白,在醫藥工業上可用來制造磺胺等藥品,硫代硫酸鈉和硫代硫酸氨在照相中做定影劑。硫酸鎂可用做潤滑劑,造紙業的蒸煮及漂白,還可以用于火柴、修鐵路等方面。
硫磺粉在橡膠工業中的應用:
在天然膠中,與硫黃配合,能防止硫化返原,改善耐熱性,降低生熱,耐老化,提高橡膠與簾子線粘合力和硫化膠模量。用于載量輪胎肩膠、緩沖層等橡膠中,可解決斜交載重輪胎肩空難題,也可用于天然橡膠的大規格厚制品及各種橡膠雜品硫化是指橡膠的線型大分子鏈通過化學交聯作用而形成三維空間網狀結構的化學變化過程。硫化后膠料的物理性能及其他性能都發生根本變化。整個硫化過程可分為硫化誘導,預硫,正硫化和過硫(對天然膠來說是硫化返原)四個階段。
硫磺的基本應用:
硫磺廣泛應用于農業、醫藥、橡膠、建材、火藥、火柴、釀酒和制糖等各領域。其中專用硫磺在國民經濟中占有特殊地位,具有需求量小、但價格遠較普通硫高的特點,可以根據生產和應用制成諸如顆粒、細微粉末、塊、錠、板、條、片等各種規格。近年來英、德、法、美等國家都建立了專用硫磺的生產。隨著原油加工量的增加,我國硫磺產量越來越大,綜合利用硫磺資源,提高產品經濟效益,開發其新的用途已迫在眉睫。本文結合國內外硫磺產品發展情況,討論了硫磺的幾種專門應用。
硫磺的幾種專門應用:
聚合硫:聚合硫也叫不溶性硫,是硫磺的聚合體,不溶于二硫化碳,具有熱塑性,溫度過高時易轉化為可溶性硫磺,無毒,常溫下有一定的化學穩定性和化學惰性,其中的硫含量為55~99%ωB。其主要用途是用作橡膠硫化劑,尤其是子午線輪胎用橡膠硫化劑。其優點是配入膠料后不會產生“噴霜”現象,也不會產生早期硫化(焦燒),能保持膠料組份均一,表面新鮮,增進膠與膠、膠與骨架材料的粘著,克服缺粘造成的加工困難,并且可剔除涂漿工藝,節省汽油,清潔環境,是硫化劑中的佳品。隨我國環保標準的日益嚴格,子午線輪胎是未來發展的重點,可以預見聚合硫的需求量將會越來越大。
聚合硫的生產一般是將硫磺熔體或過熱硫蒸汽在低溫介質中淬火,具體有四種方法:
(1)汽化法:將加熱到沸點以上的過熱硫蒸汽高速噴進含有穩定劑的冷卻介質中,得到的是可溶性硫與不溶性硫的塑性化合物,待固化后用CS2萃取,得到純不溶性硫。常用的穩定劑有鹵素及其衍生物、稀烴、硫化物以及L酸-L堿體系。
(2)熔融法:與汽化法大致相同,區別在于把過熱硫蒸汽換成過熱硫磺熔體。
(3)接觸法:通過在酸性介質中通入SO2和H2S氣體進行接觸反應制取。
(4)輻射法:在酸性介質中輻射含硫化合物。
在世界上以美國的不溶硫的生產水平最高,其中Stuffer公司能生產高純度不溶性硫。國內北京橡膠設計研究院在七十年代開發了不溶性硫生產技術,并在上海瓦屑鎮化工廠實現了工業化。
硫磺尿素:硫磺尿素是指在球狀尿素上涂覆上一層硫磺,這層涂覆的硫磺開始時不滲水,而后能在土壤中緩慢水解。一般涂覆后的硫磺尿素顆粒直徑為0.85~2.8mm。因硫磺外殼減緩了尿素養分的有效化、防止氮素損失而提高了其利用率,是一種成熟且最有前途的水溶性緩效肥料。作為肥料,硫磺尿素比普通尿素具有以下優點:
(1)由于硫完全不溶于水,使用硫磺尿素可有效地降低尿素在土壤中的溶解速度,顯著的提高莊稼對其吸收率,減少了尿素的流失。
(2)由于溶解速度低,可以減少施肥次數。
(3)由于添加了硫這種必要的營養元素,可使莊稼生長得更好,因為盡管硫不溶于水,但在土壤中會緩慢地被氧化而被植物所吸收。尤其適用于美國、加拿大、澳大利亞、遠東和比利時等土壤中缺硫地區。
(4)由于硫具有低吸濕性,與普通尿素相比,硫磺尿素即使在高熱和潮濕的地區也不易破碎。
目前硫磺尿素的生產工藝有兩種:一是由美國TVA(Tennessee Valley Authority)開發的TVA滾筒噴涂工藝,該工藝是將硫磺粉在滾筒中噴涂到球狀或粒狀的尿素上。另一種是由加拿大Vancouver British Columbia大學開發的交替法噴動床生產工藝,另外法國的PEC工程公司也開發了類似的噴動床工藝,用以生產粒狀和小球狀化肥。國內尚沒有此類研究的報道。
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