‏طريقة فراش Frasch process

يستخرج الجزء الرئيسي من عنصر الكبريت في العالم من الحجر الجيري المسامي الذي يحمل الكبريت في صخور في مطلع تسعينات القرن التاسع عشر ، ابتكر هرمان فراش طريقته البارعة في صهر الكبريت تحت الارض او تحت البحر ومن ثم ضخه الى السطح . ومن الطبيعي استخدام معدات ابار النفط لحفر ثقوب الى قاع الطبقات التي تحمل الكبريت ، وهي على مسافة 150 ‏- 750 ‏م تحت سطح الارض . تخترق الطبقة الحاملة للكبريت مجموعة مؤلفة من ثلاثة انابيب متحدة المركز ، يتراوح قطرها من 3 ‏- 20 ‏سم ، وتستند الى الجزء العلوي من الأنهيدريت العقيم ، كما يلاحظ في الصورة 1 ‏- 1 ‏. انبوب بقطر 10 سم يمر من خلال انبوب اخر بقطر 20 ‏سم بحيث توجد فجوة حلقية بين الانبوبين ، ويمتد تقريبا الى قاع الصخور التي تحمل الكبريت ، ويستند الى طوق يختم الفجوة الحلقية بين الانبوبين .

‏الصورة 1 ‏- 1 ‏. رسم تخطيطي لطريقة فراش في تعدين الكبريت

ويصل انبوب تهوية ، بقطر 3 ‏سم وهو داخل الانابيب الاخرى ، الى عمق اعلى بقليل من الطوق الذي ذكر انفا . يثقب انبوب الـ 20 ‏سم على مستويين مختلفين ، احدهما فوق الطوق الحلقي والاخر تحته . تسمح المجموعة العليا من الثقوب بإفلات الماء الحار ، ويدخل الكبريت المنصهر الى الجهاز عبر الثقوب السفلية .

‏لتشغيل البئر ، يمرر ماء حار ، عند 160 ‏مئوية ، نزولا الى الفجوة الحلقية بين انبوبي الـ ‏20 و 10 سم . ويفق بغ من خلاب الثقوب الى طبقة مسامية تتشكل بالقرب من قاعدة البئر . فترتفع درجة حرارة الصخور الحاملة للكبريت حول البئر والتي يدور خلالها الماء الى درجة اعلى من نقطة انصهار الكبريت ، 115 مئوية تقريبا . وبما ان الكبريت المنصهر اثقل من الماء ، فانه يغوص ويشكل تجمعا حول قاعدة البئر ، حيث يدخل من فك الثقوب ويمسد في الفجوة بين الانبوبين 10 ‏و 20 ‏سم . يجتاز الكبريت نصف الطريق الى السطح بتأثير الضغط الذي يمارسه عليه الماء الحار . اما الهواء المضغوط نزولا عبر انبوب 3 ‏سم للتهوية فيعمك على تهوية الكبريت السائل وتخفيف كثافته بحيث يرتفع الى السطح .

‏ينظم حجم الهواء المضغوط بحيث يتساوى معدل الانتاج مع معدل الكبريت المنصهر لضمان عدم استنزاف تجمع الكبريت وبالتالي سيصبح البئر منتجا للماء . يجب سحب الماء من التشكل بالسرعة نفسها تقريبا التي حقن بها لمنع تجمع الضغط عند نقطة حيث يستحيل اجراء حقن اضافي . وفي العادة ، تتوضع ابار استنزاف لاستخراج الماء من التشكل عند الجوانب الاعمق من القبة لسحب الماء البارد والاثقل الذي يتجمع هناك .

‏تصل قدرات وحدات الطاقة الموجودة لتسخين الماء الى 38000 ‏طنا يوميا ويعتمد ما نحتاجه من الماء لإنتاج طن واجد من الكبريت على غنى الراسب وعوامل اخرى . وقد تتراوح هذه الاحتياجات من 4 ‏- 50 ‏طنا لكل طن متري من الكبريت الذي يجري تعدينه .

يتحرك الكبريت على السطح بواسطة خطوط مسخنا بالبخار الى جهاز فصل حيث يزال الهواء . يمكن تصليب الكبريت في احواض تخزمن كبيرة او ابقاؤه سائل في صهاريج تخزين مسخنة بالبخار . ينقل اكثر من 95 % من اجمالي الكبريت في الولايات المتحدة على شكل سائل في عربات صهريجية معزولة ، وشاحنات صهريجية ، ومراكب او سفن مسخنة . يخفض هذا الاجراء تكاليف الشحن ويقدم للمشتري كبريتاً نقيا .