Rikki

Kysymys 1: Mitä varastointi- ja käsittelytoimenpiteitä tulisi toteuttaa alkuainerikin suhteen spontaanin palamisen ja laadun heikkenemisen estämiseksi pitkäaikaisen varastoinnin aikana?

Alkuainerikki on yleensä stabiilia oikeissa säilytysolosuhteissa, mutta se aiheuttaa itsestään syttymisriskin, kun sitä varastoidaan suurissa pinoissa tai siiloissa, joissa lämpö voi kerääntyä. Rikin itsesyttymislämpötila on noin 232 astetta ja hienolla tai jauhemaisella rikillä on huomattavasti alhaisempi syttymispiste sen suuremman pinta-alan ansiosta. Palovaaran vähentämiseksi irtotavaraa rikkiä tulisi varastoida hyvin ilmastoiduissa, varjoisissa tiloissa, joissa kasojen korkeus on rajoitettu enintään 3 metriin. Lämpötilan mittausanturit tulee asentaa varastopaaluihin ja yli 45 astetta oleva kasa on käännettävä ja ilmastettava välittömästi. Kosteudenhallinta on myös kriittinen - vaikka rikki itsessään on hydrofobista, märkä rikki voi tuottaa rikkihappoa ja rikkivetyä aerobisissa olosuhteissa, mikä johtaa korroosioon ja myrkyllisten kaasujen kertymiseen. Varastointialueet on varustettava vuodon estopenkeillä estämään rikin valuminen hulevesijärjestelmiin. Kuljetuksen aikana rikki on lastattava kuiviin, katettuihin ajoneuvoihin sateen aiheuttaman pölyn ja huuhtoutumisen välttämiseksi. Työntekijöiden on oltava koulutettuja rikkipalojen ehkäisyyn, ja luokan D palosammuttimia tai vesisuihkujärjestelmiä on oltava helposti saatavilla. Rikkiä ei saa koskaan varastoida voimakkaiden hapettimien, kloraattien tai peroksidien läheisyydessä, koska tällaiset yhdistelmät voivat muodostaa erittäin räjähtäviä seoksia.

Q2: Mitkä ovat alkuainerikin tärkeimmät teolliset sovellukset ja miten eri rikkilaadut palvelevat erillisiä markkinasegmenttejä?

Alkuainerikki on kemiallinen kulmakiviraaka-aine, jonka yli 90 % maailmanlaajuisesta tuotannosta kuluu rikkihapon (H₂SO₄) valmistukseen kontaktiprosessin kautta, joten se on välttämätön lannoite-, petrokemian- ja mineraalienkäsittelyteollisuudelle. Rikkihapon tuotannon lisäksi puhdistettua rikkiä käytetään laajalti kumin vulkanoinnissa, jossa se muodostaa ristisidoksia polymeeriketjujen välille parantaakseen luonnon- ja synteettisten kumien elastisuutta, kestävyyttä ja lämmönkestävyyttä - prosessi, joka on olennainen rengas- ja autoteollisuudelle. Maataloudessa rakeiset ja kostutettavat rikkikoostumukset toimivat sekä maaperän korjausaineina emäksisten olosuhteiden korjaamiseksi että laajavaikutteisina sienitautien ja punkkien torjunta-aineina kasvinsuojelussa. Rikkiä käytetään myös hiilidisulfidin (CS₂) tuotannossa, jota käytetään raionin ja sellofaanin valmistukseen, sekä sulfonaattien, tiolien ja muiden öljykenttien kemikaaleissa, vedenkäsittelyssä ja farmaseuttisissa välituotteissa käytettyjen erikoiskemikaalien synteesissä. Rikkimarkkinat on segmentoitu lajikkeittain: Jalostamojen rikki (puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 99,5 %) tuotetaan amiinikaasumakeutus- ja Claus-prosessiyksiköillä öljynjalostamoissa ja maakaasun käsittelylaitoksissa, jotka palvelevat erittäin puhtaita teollisia sovelluksia; Maatalousluokan rikki (puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 90 %, rakeinen tai kostuva muoto) täyttää kasvinsuojelu- ja maaperän korjausvaatimukset; ja Industrial Grade Sulphur (puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 95 %) kurovat umpeen yleiskäyttöisen kemiallisen synteesin ja kumin valmistuksen. Sopivan laadun valinta riippuu kunkin sovellussegmentin loppukäytön suorituskykyvaatimuksista, sääntelystandardeista ja kustannusnäkökohdista.

Kysymys 3: Mitä turvatoimia, ympäristönäkökohtia ja säännösten noudattamista koskevia vaatimuksia on noudatettava alkuainerikin käsittelyn, käytön ja hävittämisen aikana?

Alkuainerikki on luokiteltu palavaksi kiinteäksi aineeksi (YK-luokka 4.1, YK-nro. 1350), ja sen myrkyllisyys ihmisille on yleensä vähäistä, mutta se sisältää useita turvallisuus- ja ympäristöriskejä, jotka vaativat huolellista hallintaa. Rikkipölyn hengittäminen voi ärsyttää hengitysteitä, kun taas pitkäaikainen ihokosketus voi aiheuttaa ihotulehdusta, erityisesti hienojakoisen tai sublimoidun rikin kanssa. Rikkipölylle altistuneet silmät on huuhdeltava välittömästi vedellä vähintään 15 minuutin ajan. Ensisijainen palo- ja räjähdysongelma syntyy rikkipölypilvistä, jotka ovat räjähtäviä ilmaan levittyessään pitoisuusalueella 35–3000 g/m³; siksi pölyntorjuntatoimenpiteet, räjähdyssuojatut sähkölaitteet ja riittävä ilmanvaihto ovat pakollisia käsittely- ja käsittelyalueilla. Ympäristön kannalta rikki itsessään on luonnossa esiintyvä alkuaine, mutta sen hapettumistuotteet – rikkidioksidi (SO₂) ja rikkitrioksidi (SO₃) – ovat voimakkaita ilmansaasteita, jotka aiheuttavat happosateiden muodostumista. Rikin varastointi- ja käsittelylaitosten on noudatettava paikallisia ilmanlaatumääräyksiä, ja ne voivat vaatia päästöjen hallintaa, kuten pussisuodattimia tai pesureita. Käytetyt rikkimateriaalit ja rikin saastuttamat jätevedet on käsiteltävä soveltuvin osin vaarallisia jätteitä koskevien määräysten mukaisesti; Euroopan unionissa rikin käsittely kuuluu REACH-määräysten piiriin, ja materiaalilla on oltava täytetty käyttöturvallisuustiedote (SDS) koko henkilöstön saatavilla. Yhdysvalloissa OSHA:n Process Safety Management (PSM) -standardi koskee laitoksia, jotka käsittelevät määritetyt kynnysmäärät ylittävää rikkiä. Alkuainerikin hävittäminen on suoritettava luvan saaneissa vaarallisten jätteiden käsittelylaitoksissa, ja rikin avopoltto on kielletty useimmilla lainkäyttöalueilla SO₂-päästöjen vuoksi. Koko henkilöstön on saatava koulutus vaarallisten aineiden käsittelystä ja hätätilanteissa toimivista menettelyistä ennen rikin kanssa työskentelemistä.