Svovel

 Ikke-metallisk grunnstoff med kjemisk symbol S.

S. er nokså reaktivt og inngår i mange uorganiske og organiske forbindelser. S. forekommer både fritt og kjemisk bundet som sulfider og sulfater og forbinder seg, liksom oksygen, direkte med de fleste grunnstoffer, også med metallene unntatt gull. S. er tilstede i plante- og dyreorganismer, og gjenfinnes derfor i kull, jordolje og naturgass.

            Forbindelser mellom s. og metaller kalles sulfider. Sulfidmalmer har vært av meget stor betydning for norsk bergverksdrift som reservegrunnlag for våre kobber-, kis-, nikkel-, bly-, sink- og koboltgruver, dvs langt på vei all norsk gruveindustri med unntak av jernverkene og Sølvverket på Kongsberg. For nærmere omtale av de økonomisk viktigste sulfidmalmer, se kobberkis, svovelkis, sinkblende, blyglans, magnetkis og pentlanditt. Se også kobbermalm for omtale av alle sulfidmalmer anvendt i norsk kobberindustri.

            På slutten av 1700-tallet fikk s. betydning som industriråstoff for den begynnende svovelsyreindustrien som også i ettertid har blitt den største avtaker av s. og svovelkis.^[1] For kobbermetallurgien har s. vært uunnværlig som "metallsamler" ved skjærsteinsmeltingen og som brensel ved de delvis eksoterme (selvgående) termiske prosessene kaldrøsting, venderøsting og pyrittsmelting. Også i sølvmetallurgien fungerte s. som metallsamler i første smeltetrinn, se råsmelting.

            S. i gassform (SO₂) er velkjent som kilde til luftforurensninger, se svoveldioksid.

            S. inngår på et eller annet trinn i framstillingen av svært mange industrivarer (fargestoffer, glass, farmasøytiske produkter m.fl.), det er relativt billig og lar seg vanskelig erstatte av andre stoffer.

Den økende etterspørselen etter s. ble i første omgang dekket av de store svovelforekomstene på Sicilia. I Norge ble det i første halvdel av 1800-tallet gjort sporadiske forsøk på å fremstille s. av svovelkisrik malm. Første kjente forsøk er fra Røros i tiden rundt 1812. Nye forsøk ble gjort på Røros i perioden 1820-1844, deretter i -45/46 ved Leren Chromfabrik i Trondheim. Ingen av forsøkene resulterte i regulær produksjon. Videre forsøk på produksjon av elementært s. ble så ikke tatt opp før i perioden 1918-1927 under utviklingen av det som senere ble kjent som "Orkla-prosessen". Ved Orklas store smelteverk i Thamshavn ble det i årene 1931-1963 produsert 2,5 mill tonn elementært s..^[2]

Til tross for de kolossale forskjeller i ytre betingelser som prosessutstyr mm, samt det store tidsspennet, er det interessant å merke seg at den prosessuelle kjernevirksomheten i disse forsøkene forble uendret: Pyrometallurgisk behandling av kis ga en svovelholdig gass som ble kondensert ut til elementært s..

            Norges bidrag på det europeiske svovelmarkedet skulle i første omgang bli et annet. Rundt midten av 1800-taklet økte interessen for å utnytte sulfidmalmforekomstene i Europa som et alternativ til den sicilianske s.. Rundt 1870 ble således over 90 % av den britiske svovelsyreproduksjonen dekket av sulfidmalm og fra 1840 til 1880 økte England importen av slik malm fra omtrent ingenting til 7- 800.000 tonn. Norge hadde store forekomster av svovelkis og kom etter hvert tungt med i denne handelen.^[3] Se tema-artikkelen Kisindustrien.

I kobbermetallurgien ble s.s chalkofile, "kobberkjære", karakter viktig for skillet slagg-sulfid ved skjærsteinsmeltingen. Ved at s. fungerer som metallsamler "beskytter" det kobberet mot forslagging ved dannelsen av kobbersulfid. Ved fremstilling av kobber med den tradisjonelle femtrinnsprosessen ble kobbertapet i slagg svært lavt ved skjærsteinsmeltingen i forhold til ved svartkobbersmeltingen og garingen, smeltetrinn som kom etter at s. for det meste var fjernet ved venderøstingen^[4]. I tillegg til å befordre separasjonen synes s. også å ha en positiv innflytelse på smeltegangen mer generelt, dvs s. virket som et flussmiddel som motvirket treg smeltegang. Disse forhold tilsa at man måtte være forsiktig ved kaldrøstingen så malmmassen ikke ble for svovelfattig før skjærsteinsmeltingen.

Også opparbeidelse av kobberkonsentrat våtveis med Sindings metode var basert på en metallurgi med bruk av svovelstoffer som sulfider, sulfater og svovelsyrling.

S. virket som metallsamler på første smeltetrinn også i sølv- og nikkelmetallurgien.

            Mot slutten av det 20. århundre ble det rikelig tilgang på s., blant annet fra naturgass og olje og de norske kisgru­vene ble etter hvert nedlagt (siste Tverrfjellet i 1993). Enkelte gruver holdt seg i gang ved å ta ut kobberkisen ved selektiv flotasjon og deponere svovelkisen på bunnen av nærliggende innsjøer.^[5]

Som eksportprodukt har s. flere fordeler i forhold til svovelsyre da s. kan lagres under åpen himmel i årevis, det er lett å transportere og veier under tredjeparten av tilsvarende mengde svovelsyre. Disse fordelene hadde trolig betydning for Orklas satsing på produksjon av rent svovel.

            I dag utvinnes langt over halvparten av det globale behovet for s. ved rensing av naturgass og olje. En mindre del utvinnes som rent s. ved gruvedrift og resten utvinnes fra sulfidholdige malmer ved røsting eller smelting av metallholdige mineralkonsentrater.

Varia:

- S.s karakteristiske gule farge, brennbarheten og den stikkende lukten som dannes ved forbrenningen har gjort at s. har vært kjent i flere tusen år. Allerede lenge før Kristus ble s. brukt ved religiøse renselsesprosesser, til bleking av tøyer og som råstoff ved fargeproduksjon. En regner med at kineserne i 3. århundre f.Kr. oppdaget at s. kunne utvinnes fra svovelkis. På 1100-tallet fikk s. betydning som råstoff til fremstilling av svartkrutt.^[6]

De store svovelforekomstene i Sør-Europa, som på Sicilia og i Spania og Portugal har vært kjent og utnyttet i lang tid tilbake. Tidlige alkymister ga s. et eget symbol som var en triangel oppå et kors.

- Slik prises s. av Rinman i hans bergverksleksikon (1789): "Svafvelkiesens nytta är mångfaldig. Däraf beredes det oumbärliga Svaflet; den nödiga Vitriolen i alla konster och handtverk, samt den för trädverkets prydnad och bestånd gagneliga Rödfärgen. Uti metallurgien är den det yppersta medel til järnets förslaggande, samt til de ädlare malmparticlarnes samlande af spridda malmer, genom smältning, til Skärsten, med mera, som af beskrifningar om smältverken och ännu mera vid utöfningen kan läras."

- Hvor avgjørende s. var for skjærsteinsmeltingen kan illustreres ved et eksempel fra Årdals-verket hvor primærmalmen var svovelfattig bornitt. Smeltingen gikk dårlig, og et av tiltakene var å hente svovelholdige stoffer som kobberkis og slagg fra det nedlagte Lilledal kobberverk i Kvinnherad.^[7]

I dag tilsettes gjerne s. når svovelfattige kobbermalmer skal smeltes.

- Også ved svartkobbersmeltingen kunne gjenværende s. i røsteverket spille en positiv rolle for resultatet av smeltingen ved dannelse av såkalt "sporstein", en kobberrik skjærstein, i svartkobberherden. Sporsteinen var lettere enn svartkobberet, men tyngre enn slagget og la seg både i smelte- og utstikksherden som et tynt, "beskyttende" mellomsjikt mellom kobber og slagg og bidro til god separasjon av fraksjonene.

- Militært svartkrutt hadde som regel et blandingsforhold på henholdsvis ca 75 (salpeter):10(s.):15 (kull). Bergkruttet var noe svakere (mindre salpeter). Svartkrutt ble brukt som sprengmiddel ved norske gruver i periode på ca 200 år fra 2.halvdel av 1600-tallet til 1870-årene da dynamitten overtok.

- Andre kobber-råstoffer enn de sulfidiske, som gedigent kobber og oksidiske malmer, har spilt en ubetydelig rolle i norsk kobberindustri.

- Sløsing med svovelressursen påtales i flere kilder. Engelskmannen Edward D. Clarke besøkte Røros i 1799 og forundres over at verkets eiere ikke tar vare på de store mengde av "den fineste svovel" som dekker røstehaugene.^[8] Og ved sin befaring av de nordenfjellske kobberverker i 1841 fant bergmesteren det påfallende at man ikke noe sted hadde forsøkt å utnytte de store svovelkismasser, istedenfor å nedlegge bergverkene fordi den ensidige drift på kobber ikke var regningssvarende.^[9]  

- Tross rensetiltak var det ikke til å unngå at det slapp ut noe hydrogensulfidgass ved Orklas anlegg i Thamshavn slik at det begynte å lukte råtne egg når man nærmet seg industristedet. Selv om konsentrasjonen ikke var helsefarlig, ble sølvtøyet anløpet. Folk i området brukte til daglig bestikk av rustfritt stål, mens sølvbestikket ble oppbevart på lufttette Norgesglass og ble bare tatt frem og pusset ved spesielle anledninger.^[10]