江小魚走進(jìn)議事廳，拱手行禮，道“見過督軍！”

    “免禮！”姜明右手虛抬，問道“小魚今天過來，可是提煉硫磺的豎爐已經(jīng)修建好了？”

    上次去昌化縣開采鉛鋅礦，姜明在礦區(qū)找到了大量的黃鐵礦。黃鐵礦是鉛鋅礦的伴生礦，化學(xué)名稱為二硫化亞鐵，化學(xué)式為fes2。

    黃鐵礦的外觀為黃銅色，并帶有明亮的金屬光澤，常被誤認(rèn)為是黃金，故又稱為“愚人金”。因此，黃鐵礦比較好分辨，鉛鋅礦區(qū)已經(jīng)陸續(xù)運送了好幾批黃鐵礦到肇新寨，總重量超過30噸，都堆積在火藥作坊內(nèi)。

    江小魚回道“嗯，硫磺提煉爐已經(jīng)建好，今天也是特地向督軍報告此事，如果督軍方便的話，歡迎到火藥廠指導(dǎo)。”

    姜明看過很多穿越小說，火藥成份的硝酸鉀、硫磺都是張手就來，孰不知這兩樣原料都是中國的稀缺礦產(chǎn)資源，不是張手就有的。

    硝石在宋朝之前，主要來自于“土法熬硝”，只能滿足少量的供應(yīng)，明朝在四川江油市發(fā)現(xiàn)了大型的硝石礦，才滿足了火藥的大規(guī)模使用。江油老君山硝石礦在明清時期，一度是世界最大的硝酸鉀生產(chǎn)基地。

    天然硫磺主要來自火山噴發(fā)出來的單質(zhì)硫，后世的硫磺礦主要在火山旁邊，像臺灣就是硫磺的主產(chǎn)區(qū)。中國境內(nèi)沒什么活火山，因此天然硫磺礦極少，秦朝之前的幾個朝代，基本把極少的天然硫磺挖完了。漢朝時期，絲綢之路開通，新疆及中亞地區(qū)的硫磺流入中國，才滿足了國內(nèi)對硫磺的需求。

    明朝大量應(yīng)用火藥后，對硫磺的需求大幅增長，從西域通過商路流入的天然硫磺，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足火藥的需求，所以古代開始尋求從別的途徑提煉硫磺。

    “反正我今天也沒什么事，就一起過去看看吧！”聽到硫磺提煉爐已經(jīng)建好，姜明便拉著江小魚向火藥作坊走去。

    。。。。。。

    肇新寨內(nèi)的火藥作坊中，3座小型的豎爐已經(jīng)建好，每座豎爐的直徑為1米，高15米，分成上、下兩層，中間用水泥板隔開。肇新鋼鐵廠還不能生產(chǎn)圓形鋼筋，只能生產(chǎn)地條鋼和塊鋼，因此姜明便讓鋼鐵廠生產(chǎn)出一些細(xì)長形的鋼材，用于生產(chǎn)鋼筋混凝土。不過，沒有圓形鋼筋，只能澆鑄面積不大的鋼筋混凝土板，還不能用于建造樓房。

    “這硫磺冶煉爐建得不錯，各種尺寸規(guī)格都跟圖紙一致，看樣子咱們工匠的技藝水平進(jìn)步很大?！笨戳肆蚧翘釤挔t后，姜明甚為滿意。

    硫磺提煉爐由豎爐和冷凝裝置構(gòu)成，豎爐的上層放置黃鐵礦，下層燃燒煤炭，豎爐的頂部有一根水泥管，斜形放置，通過冷水池后伸入到水池中。

    硫磺提煉的原理是黃鐵礦（二硫化亞鐵）在密封的環(huán)境中加熱分解，生產(chǎn)硫化亞鐵和單質(zhì)硫。單質(zhì)硫的沸點是445度，在高溫下變成硫蒸汽，從頂層的水泥管中排出，經(jīng)過冷凝池時，硫蒸汽遇冷變成固態(tài)硫，被收集起來。

    姜明記得高中化學(xué)的習(xí)題中提到過黃鐵礦煉硫的記載，里面提到明朝宋應(yīng)星的《天工開物》中關(guān)于黃鐵礦提煉硫磺的工藝，將木炭、黃鐵礦放到爐中燃燒，將爐氣用管子引到冷水池中，得到硫磺。姜明在高中時，并未細(xì)想其中的化學(xué)原理，直到現(xiàn)在革命軍缺乏硫磺，才又想到這條記載，因此又深入分析了其中的化學(xué)原理。

    按姜明的理解，二硫化亞鐵如果在火中燃燒，硫磺應(yīng)該很快燃燒生成二氧化硫，如何生成單質(zhì)硫呢？后來姜明終于摸清了原理，黃鐵礦和木炭放在一起燃燒，如果空氣不充分的話，二硫化亞鐵在600至700度的高溫環(huán)境中，分解為硫化亞鐵和單質(zhì)硫，木炭燃燒只是提供熱量。古人并不清楚其中的化學(xué)原理，只是通過長期的經(jīng)驗摸索出提煉硫磺的辦法。

    摸清楚黃鐵礦提煉硫磺的原理后，姜明便對提煉硫磺的工藝加以改進(jìn)，古人提煉硫磺的辦法其實浪費較大，許多黃鐵礦直接燃燒生成了二氧化硫，而將黃鐵礦直接放置于密封環(huán)境下加熱，便不存在這種問題。

    工人們將黃鐵礦在豎爐的第二層堆放好后，開始點燃第一層的煤炭，隨著煤炭不斷的燃燒，豎爐第二層的溫度達(dá)到600度，黃鐵礦開始分解，生產(chǎn)硫化亞鐵和硫磺，硫磺以蒸汽形式通過冷凝裝備后，最終掉入水池中。

    “哈哈，終于提煉出了硫磺?！苯◆~從水池中撈出一把硫磺粉末，對姜明道“有了從黃鐵礦提煉硫磺的辦法，火藥作坊就再也不缺硫磺了?！?br/>
    革命軍已經(jīng)在肇新寨和儋州各擴建了一塊硝田，現(xiàn)在每個月的硝酸鉀產(chǎn)量達(dá)到1200公斤，相應(yīng)的每個月硫磺需求量達(dá)到160公斤，才能滿足火藥的制造。因此前段時間，江小魚總是抱怨硫磺不夠用，現(xiàn)在姜明總算解決了這個難題。

    姜明笑了笑，道“其實我早就想到了辦法，只是巧婦難為無米之炊，現(xiàn)在恰好找到了黃鐵礦，提煉硫磺的辦法才派上用場?！?br/>
    海南沒有天然硫磺礦，前期的時候，姜明只能暗中通過盧家在各地收購硫磺，再運到肇新寨提純，可是硫磺在古代只是藥材，所以產(chǎn)量非常有限，每次最多買來幾百斤，無法滿足大規(guī)模使用。

    “是啊！有了這種方法，每天提煉出100公斤硫磺都不成問題?！苯◆~道。

    從昌化鉛鋅礦運來的黃鐵礦都是先用鄂式碎石機破碎后，再人工挑選出來，黃鐵礦品位達(dá)到40左右。每噸礦石含有二硫化亞鐵400公斤，根據(jù)元素守恒定律，理論上可以分解出110公斤的硫磺，考慮到礦石品質(zhì)差異和礦石損耗，每噸黃鐵礦可以提煉出約100公斤硫磺。豎爐的效率非常高，只要黃鐵礦充足，每天煉出100公斤硫磺都不成問題。

    姜明嘴角彎起一絲神秘的弧度，嘿嘿道“其實在提煉硫磺的過程中，我還發(fā)現(xiàn)更有意思的發(fā)現(xiàn)，呵呵?！?br/>
    姜明在摸索黃鐵礦提煉硫磺的過程中，做了很多的試驗，比如姜明通過大量的試驗，才知道黃鐵礦需要在無氧環(huán)境下加熱，才能分解成硫磺和硫化亞鐵。

    而且，姜明搞明白了其中的機理是二硫化亞鐵中的硫離子的化合價是-1價，恰好處于中間價位，吸收熱量后，離子鍵斷裂，其中一個硫離子失去電子，變?yōu)?價的硫單質(zhì)，另一個硫離子得到電子，變成-2價的硫離子，生成硫化亞鐵。

    通過大量的實驗，姜明還得到了幾個有意思的收獲。第一，二硫化亞鐵在有氧環(huán)境中加熱，而不是焙燒，可以生成硫酸亞鐵和三氧化硫；第二，二硫化亞鐵在空氣中充分焙燒，可以生成四氧化三鐵和二氧化硫，也是可后制造硫酸的工藝步驟；第三，二硫化亞鐵和碳不充分燃燒，還得冶煉出金屬鐵。

    “有了黃鐵礦，看樣子制造出硫酸也是可以的?！笨粗Q爐旁邊的黃鐵礦，姜明心道。

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