Подземная выплавка серы. Условия месторождений серы (часть 1)

Сера широко распространена в природе. В земной коре она встречается в чистом виде (обычно известняковые серные руды) химически связанных соединениях, среди которых наиболее распространены сульфиды (пирит, халькопирит, галенит, сфалерит) и сульфаты (ангидрит, гипс, глауберова соль), и в виде примеси к нефти и горючим газам (сероводород и продукты его окисления).
По способу производства существующие методы получения серы из серных руд можно разделить на две группы. К первой группе относятся способы, базирующиеся на предварительной добыче руды открытыми или подземными горными работами с последующей ее переработкой, ко второй — основывающиеся на получении серы из руд непосредственно на месте их залегания.
Промышленные скопления серы генетически связаны с известняковыми рудами. Глубина залегания известняков с серой даже в пределах одного месторождения изменяется от нескольких десятков метров до 400 м и более. Мощность их колеблется от нескольких сантиметров до 20—25 м. Содержание серы также непостоянно (от 2 до 30%). Разнообразные и сложные взаимоотношения известняков с самородной серой обусловили наличие текстурных разновидностей серных руд. Наиболее распространенными являются мелко- и тонковкрапленные, а также вкрапленные руды. В пределах одного месторождения типы руд весьма разнообразны, что обуславливает большой разброс основных параметров, характеризующих их физические и технологические свойства. Характеристики физико-геологических условий серных месторождений Предкарпатья, Гаурдака и Северной Америки представлены в табл. 12.1.

Оптимальным для ПВС являются: наличие запасов серы, обеспечивающих рентабельность строительства предприятия; мощность рудного тела не ниже 10 м; содержание серы в руде не ниже 10—15% (наиболее эффективна разработка месторождений с крупными — гнездовыми, прожилковыми — включениями серы); гидрогеологически закрытая структура серной залежи; проницаемость сероносного пласта (определяется трещиноватостью и пористостью), обеспечивающая необходимую фильтрацию воды и расплавленной серы в пределах продуктивной залежи; водонепроницаемость вмещающих пород; отсутствие значительных нарушений, сдвигов, сбросов; достаточность глубины месторождений и прочности покрывающих пород для исключения гидравлического разрыва на поверхность; наличие в районе месторождения местных ресурсов воды, топлива, электроэнергии.