بررسی اسیدهای معدنی

اسیدها معمولاً یا آلی هستند و یا معدنی. اسیدهای آلی آن دسته از اسیدها هستند که در ساختار فرمول شیمیایی آن‌ها هم‌زمان کربن و هیدروژن باهم وجود داشته باشد. شاخص‌ترین و معروف‌ترین این اسیدها اسید استیک است. اما اسیدهای معدنی آن دسته از اسیدها هستند که از مواد معدنی تشکیل‌شده باشند. این اسیدها از هیدروژن و یک یا چند عنصر معدنی دیگر مثل گوگرد، فسفر، کلر و . . . تشکیل‌شده‌اند و از قدرت اسیدی بالایی نسبت به اسیدهای آلی برخوردارند. معروف‌ترین اسیدهای معدنی عبارتند از اسید سولفوریک، اسید فسفریک، اسیدنیتریک و اسیدکلریدریک.

قدیمی‌ترین اسید که اتفاقاً‌ جزء ‌قوی‌ترین اسیدها هم است، اسید سولفوریک نام دارد. این اسید که به جوهر گوگرد نیز معروف است، ظاهراً اولین بار توسط دانشمند شیمی‌دان ایرانی، جابر بن حیان اختراع شد. بااینکه اطلاع دقیقی از مکانیزم تولید این اسید توسط این دانشمند ایرانی در دست نیست ولی شواهد نشان می‌دهد که گویا این دانشمند، اسید سولفوریک را اولین بار از تقطیر زاج سبز و یا همان سولفات آهن به دست آورد. به‌هرحال، امروزه اهمیت اسید سولفوریک در صنایع ایران و دنیا در حدی است که نمی‌توان هیچ صنعتی را یافت که به‌نوعی به وجود اسید سولفوریک وابسته نباشد. اسید سولفوریک را می‌توان به‌طور مستقیم از گوگرد به دست آورد و یا این‌که از دی‌اکسید کربن تولید کرد. تولیدکنندگان اسید سولفوریک دودسته هستند.

 دسته اول آن دسته از تولیدکنندگانی هستند که یک واحد تولیدی را صرفاً‌ جهت تولید اسید سولفوریک احداث می‌کنند. اقبال آن‌ها در فروش اسید سولفوریک بیشتر مدیون قدرت بالای اسیدی و به‌تبع آن خشک‌کنندگی شدید و خورندگی بالای اسید سولفوریک است. حمل اسید سولفوریک به دلیل شرایط خاص این اسید بسیار مشکل و هزینه‌بر است، لذا صنایع وابسته به اسید سولفوریک ترجیح می‌دهند این ماده اولیه را از نزدیک‌ترین واحد تولیدی تأمین کنند، و به همین دلیل از تولید این نوع اسید در نزدیکی واحد تولیدی خود حمایت می‌کنند.

دسته‌ی دوم تولیدکنندگان اسید سولفوریک، آن دسته از تولیدکنندگانی هستند که مجبور به تولید اسید سولفوریک هستند. این دسته از تولیدکنندگان به‌عنوان یک طرح توسعه جهت کاهش و یا حذف بخارات و گازهای مضر در محیط کاری خود تولید اسید سولفوریک را در دستور کار خود قرار می‌دهند. پتروشیمی‌ها و نیروگاه‌هایی که از سوخت فسیلی استفاده می‌کنند و همچنین صنایع ذوب فلز از این دسته هستند. کارخانه‌های ذوب فلزات پایه مانند روی، سرب و مس، در فرآیند تولید خود با حجم بالایی از بخارات و گازهای دی‌اکسید گوگرد روبرو هستند و از طرفی گردوغبار بر خواسته از این واحدهای تولیدی از درصد بالایی گوگرد تشکیل می‌شود. ورود این حجم بالای بخارات، گازها، گردوغبار به محیط می‌تواند برای اکوسیستم بسیار مضر باشد. از طرفی فیلتر کردن این آلودگی‌ها هم بسیار مشکل و پرهزینه است. لذا جهت کاستن و حتی به صفر رساندن این آلودگی‌ها این واحدهای تولیدی طرح تولید اسید سولفوریک در برنامه تولید خود قرار می‌دهند، به‌طوری‌که بالاترین حجم تولید اسید سولفوریک مربوط شرکت‌های مس ایران است. از طرفی در پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌هایی که از سوخت فسیلی استفاده می‌کنند حجم بالایی از بخارات سولفید هیدروژن در گازهای حاصل از فرآیند تولید آن‌ها متصاعد می‌شود که با حذف هیدروژن از آن‌ها گوگرد حاصل می‌شود که ماده اولیه‌ی تولید اسید سولفوریک است. تولید اسید از این گازها ضمن حذف آلودگی از محیط می‌تواند یک ارزش‌افزوده هم برای شرکت‌ها ایجاد کند. از طرفی این تولید اجباری اسید سولفوریک سبب می‌شود تا شرکت‌های تولیدکننده اسید نتوانند تولید خود را مدیریت کنند و یا به عبارتی این شرکت‌ها تحت هر شرایطی مجبور به تولید اسید سولفوریک هستند و با توجه به دشواری‌های حمل‌ونقل اسید، گاهی‌ نه‌تنها نمی‌توانند هزینه‌ی تولید را برگردانند بلکه حتی در زمان‌هایی مجبور می‌شوند، هزینه‌های حمل‌ونقل را هم پرداخت کنند.

بازار فروش اسید سولفوریک کجاست؟

 بهترین راهکار برای کاهش این زیان‌ها باز کردن باب صادرات این محصول استراتژیک به کشورهای همسایه مثل ترکیه، عراق، پاکستان و هند است. شرکت‌های بازرگانی مثل گروه بازرگانی آکام می‌توانند این رسالت مهم را به دوش بکشند. این در حالی است که شاید ذکر این نکته خالی از لطف نباشد که بدانیم عربستان، ترکیه، هند و چین ازجمله بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان اسید سولفوریک در دنیا هستند که می‌توان بر روی فروش اسید سولفوریک به این کشورها حساب جداگانه‌ای باز کرد. اما راهکار دیگر برای کاهش این هزینه‌ها تولید محصولات پایین‌دستی مثل کودهای شیمیایی و یا اسید فسفریک است. تبدیل اسید سولفوریک به محصولات پایین‌دستی ضمن اینکه شرکت‌های تولیدکننده اجباری اسید را از شرایط اجبار در فروش می‌رهاند، مانع از خام فروشی شده و ارزش‌افزوده‌ی بالاتری را برای این شرکت‌ها به ارمغان می‌آورد. گروهی از کودهای شیمیایی مستقیماً با بهره‌گیری از اسید سولفوریک حاصل می‌شوند. کودهای سولفاته آمونیم، سولفاته‌ی پتاسیم و کودهای سولفاته‌ی فلزی از این دسته کودها هستند.

یکی دیگر از محصولات پایین‌دستی اسید سولفوریک، اسید فسفریک است و اهمیت تولید آن زمانی مشخص می‌شود که بدانیم این اسید از قیمت بالاتری نسبت به اسید سولفوریک برخوردار بوده و از طرفی کشورهایی به‌مانند هند و پاکستان و چین که روابط تجاری خوبی با کشور ما دارند از بزرگ‌ترین مصرف‌کنندگان اسید فسفریک هستند. از طرفی اسید فسفریک در تولید کودهای فسفاته مورداستفاده قرار می‌گیرد. این کودها از پرمصرف‌ترین انواع کود هستند و آماری که از سوی شرکت‌های بازرگانی واردکننده و صادرکننده‌ی مواد شیمیایی مثل گروه بازرگانی آکام هرساله منتشر می‌شود، نشان می‌دهد که سالانه چیزی قریب به یک‌میلیون تن از این کودها وارد کشور می‌شود و این در حالی است که با تولید اسید فسفریک و یا هریک از انواع کودهای فسفاته می‌توانیم ضمن جلوگیری از خام فروشی اسید سولفوریک، از ضرری که به‌واسطه‌ی اجباری فروختن این اسید به شرکت‌های ذوب فلز وارد می‌شود بکاهیم و از طرفی از خروج حجم بالایی از ارز به‌واسطه واردات کودهای فسفاته جلوگیری کنیم. اسید فسفریک از قدرت اسیدی کمتری نسبت به اسید سولفوریک برخوردار بوده و حمل‌ونقل و جابجایی آن از دشواری‌های کمتری برخوردار است و گزینه‌ی بهتری برای صادرات است که شرکت‌های بازرگانی بزرگ، چون گروه بازرگانی آکام اقدام به تجارت آن می‌کنند.

از انواع اسید فسفریک، به نوع خاصی از آن با عنوان فود گرید 85 درصد یا همان اسید فسفریک خوراکی می‌توان اشاره کرد. به‌طورکلی اسید فسفریک با خلوص بالای 85 درصد خوراکی و اسید فسفریک با خلوص کمتر از 85 درصد صنعتی است. اسید فسفریک خوراکی در صنایع غذایی به‌مانند تولید نوشابه‌های گازدار و مکمل‌های غذای دام و طیور کاربرد دارد. همچنین اسید فسفریک خوراکی طعم تندی به غذا می‌دهد و ازاین‌رو به‌واسطه قیمت مناسب آن نسبت به ادویه‌هایی چون زنجبیل از استقبال بالاتری از سوی شرکت‌های تولیدکننده‌ی مواد غذایی برخوردار است. به دلیل کم بودن تولید اسید فسفریک خوراکی در کشور بیشتر حجم مصرف اسید فسفریک خوراکی از کشورهای دیگر به‌مانند چین وارد می‌شود.

از دیگر مصارف اسید سولفوریک در تولید و استحصال فلزات پایه است. آمار نشان می‌دهد بیشترین آمار مصرف اسید سولفوریک مربوط به شرکت ذوب روی و مس در کشور است. این در حالی است که با کاهش ذخایر روی در کشور میزان مصرف اسید سولفوریک در صنعت ذوب روی تا چند سال آینده در کشور کاهش می‌یابد و از طرفی با اضافه شدن تولید مس در کشور بخشی از این کاهش مصرف را صنعت مس کشور جبران می‌کند. از طرفی افتتاح چند فاز تولید اسید سولفوریک در کشور توسط شرکت ملی مس ایران سبب خواهد شد حجم بالایی از اسید سولفوریک با مکانیزم تولید اجباری وارد بازار شود و همین امر سبب خواهد شد که تا چند سال آینده با مازاد تولید روبرو باشیم. این مازاد تولید در راستای نگاه ویژه‌ی صنعت مس کشور به کاهش آلودگی‌های ناشی از ذوب فلز مس است. این دیدگاه از سویی باید موردتقدیر قرار گیرد و از سوی دیگر می‌تواند سبب تعطیلی واحدهای تولید اختیاری اسید سولفوریک در کشور شود. گرچه این واحدهای تولید اختیاری اسید سولفوریک خود آلودگی‌های زیادی را برای محیط‌زیست به دنبال می‌آورند، اما تعطیلی آن‌ها هم می‌تواند باعث بیکاری حجم بالای نیروی کار مشغول در این صنایع شود که نگاه ویژه‌ای را در جهت کاهش این نقیصه می‌طلبد. سوق دادن تعدادی از این شرکت‌های تولیدکننده‌ی اجباری و اختیاری اسید سولفوریک به تولید محصولات پایین‌دستی و باز کردن شرایط صادرات اسید سولفوریک و محصولات پایین‌دستی آن به خارج از کشور می‌تواند به‌عنوان یک راهکار موردتوجه قرار گیرد که خود نیازمند پیاده‌سازی زیرساخت‌هایی از سوی دولت‌هاست.