Характеристика основных видов минеральных удобрений. Виды и характеристика минерального сырья
Лекция №1
Характеристика основных видов минеральных удобрений. Виды и характеристика минерального сырья.
План лекции:
- Физические свойства удобрений.
- Классификация фосфорных удобрений
- Развитие производства минеральных удобрений.
Удобрения классифицируются на физиологически кислые, физиологически щелочные, физиологически нейтральные.
Физические свойства удобрений
Водорастворимые удобрительные соли должны быть сыпучими, легко рассеиваться, не быть сильно гигроскопичными, не слеживаться при хранении, не слишком быстро вымываться дождевой водой, не сдуваться ветром. Этим требованиям отвечают крупнокристаллические и гранулированные удобрения.
Производство фосфорных удобрений базируется на переработке фосфоритов и апатитов.
Рекомендуемые материалы
Классификация фосфорных удобрений
| № | Название | Главные компоненты | Содержание P2O5 , % |
| 1 | Суперфосфат порошкообразный |
| 14-21 |
| 2 | Суперфосфат гранулированный | То же | 19,5-21 |
| 3 | Суперфосфат обогащенный | То же | 28-32 |
| 4 | Суперфосфат двойной, тройной |
| 38-50 |
| 5 | Преципитат |
| 27-46 |
| 6 | Фосфорная мука |
| 16-25 |
| 7 | Костяная мука |
| 30 |
| 8 | Фосфатные шлаки |
| 14-20 |
| 9 | Термофосфат |
| 20-35 |
| 10 | Плавленый фосфат |
| 20-35 |
| 11 | Обесфторенный фосфат |
| 20-38 |
| 12 | Метафосфат кальция |
| 65-70 |
Усвоение удобрений растениями зависит от их растворимости и от характера почв. По степени растворимости фосфорные удобрения разделяют на: водорастворимые, цитраторастворимые (растворимые в цитрате аммония), лимоннорастворимые (растворимые в лимонной, гуминовой и других слабых органических кислотах) и трудно или не растворимые.
При применении крупнокристаллических или гранулированных удобрений оно размещается в почве очагами и медленнее переходит в почвенный раствор, в следствии чего уменьшаются потери питательных веществ и увеличивается их использование растениями. Преимуществом гранулированных удобрений являются их хорошие физические свойства – они не комкуются, не слеживаются.
В мире наблюдается тенденция увеличения потребления минеральных удобрений и, прежде всего фосфорных, используемых для улучшения фосфорного питания растений и почв. Фосфорные минеральные удобрения повышают объемы и качество урожая, ускоряют процессы роста растений и увеличивают их сопротивляемость неблагоприятным климатическим условиям.
В развитии производства минеральных удобрений приоритетным направлением является улучшение структуры и качества готового продукта, а также организация выпуска новых форм удобрений. Особое внимание уделяется расширению производства фосфорных и сложных удобрений.
Казахстан со временем может стать крупнейшим поставщиком минеральных удобрений на мировой рынок. Внутренние потребности наши составляют 2,6 млн. тонн в год. С учетом потребностей продовольственного рынка и мирового спроса на химическую продукцию развитие химии в нашей стране обретает все большую значимость. Сейчас доля химпрома составляет всего один процент, зато в объеме экспорта занимает четыре процента.
Подводя итоги встречи на Жамбылской земле, Президент страны поставил ряд конкретных задач и поручил Правительству разработать план действий. В частности, к 2014 году объем производства минеральных удобрений необходимо довести до трех миллионов тонн в год.
Республика Казахстан – один из крупнейших регионов мира, обладающий значительными запасами минерального сырья и перспективами расширения их использования в химических производствах.
Ресурсы фосфоритных руд Каратау, запасы которых составляют более 15 млрд. тонн, являются основой развития промышленности фосфорных и сложных удобрений Казахстана. Среды фосфоритов Каратау наиболее крупными месторождениями являются Жанатас, Кокджон, Коксу, Аксай и Акжар. Однако запасы богатых руд Каратау истощаются, и в последние годы промышленность по производству минеральных удобрений использует сырье все более низким содержанием P2O5. Вовлечение в оборот низкосортных природных фосфатов является актуальным, так как запасы богатых фосфатных руд постепенно истощаются, а огромные площади под зерновые, овощные и технические культуры остро нуждаются в удобрениях для получения устойчивого и высокого урожая. Наличие в Казахстане собственных запасов фосфорсодержащего сырья - фосфоритов Каратау - обеспечивает стабильный объем производства фосфатных удобрений на филиалах ТОО «Казфосфат». Это завод минеральных удобрений (ЗМУ) в Таразе, существующий здесь уже 55 лет, и Степногорский химический завод. Мощность предприятий в состоянии полностью обеспечивать сельское хозяйство страны необходимыми азотно-фосфорными удобрениями.
Почвы Казахстана характеризуются невысоким уровнем плодородия. Качество пахотных земель можно повысить за счет применения минеральных удобрений. Уровень урожайности находится в прямой зависимости от интенсивности применения удобрений. Потребности внутреннего рынка в фосфатных удобрениях удовлетворяются преимущественно за счет отечественного продукта.
Основу производства фосфорных удобрений составляет фосфатное сырье. Поэтому обеспеченность фосфатными рудами становится одним из главных условий решения мировой проблемы наращивания производства продуктов питания. И в этой связи, учитывая поручения Главы государства по развитию химической отрасли, перед ТОО «Казфосфат» стоят огромные задачи по модернизации существующих производств и производству новых видов минеральных удобрений, созданию безотходных и экологически чистых, высокотехнологичных производств, направленных на выпуск конкурентоспособной, экспортоориентированной отечественной продукции.
Применение ресурсосберегающих, малоотходных технологий в настоящее время становится необходимым, причем большое внимание уделяется исследованиям, связанным с разработкой технологий, ориентированных на получение нескольких конечных продуктов с вовлечением в сферу производства местных сырьевых ресурсов.
В настоящее время остро встал вопрос изыскания новых рациональных способов подготовки и переработки таких фосфоритов, поиск путей прямой переработки низкосортного фосфатного сырья в высококачественные ценные продукты.
Производство сложных удобрений получило большее распространение в промышленности, чем производство односторонних удобрений, так как получение односторонних удобрений отличается сложностью и требует больших эксплуатационных и капитальных затрат. Это объясняется большей простотой производства сложных удобрений и получением в одном технологическом процессе продукта, содержащего одновременно несколько питательных компонентов, а минимальное или почти полное отсутствие балласта обусловливает экономичность их транспортировки и внесения в почву.
По способу производства твердые сложные удобрения можно разделить на две основные группы:
1. способы, основанные на азотнокислотном разложении природных фосфатов с последующей переработкой полученных растворов и суспензий в готовый продукт – сложные удобрения типа нитрофоса и нитрофоски;
2. способы, базирующиеся на использовании фосфорной кислоты, дающие удобрения типа нитроаммофоски и диаммонитрофоски (или аммофоса и диаммофоса).
В станах США, ФРГ, Франция, Голландия, Бельгия и Норвегия, основным направлением в производстве сложных удобрений остается азотнокислотное разложение фосфатов.
Наибольшее распространение получила непосредственная переработка вытяжки в комплексные азотно-фосфорные или азотно-фосфорно-калийные удобрения.
Известны многочисленные способы производства нитрофосфатов, отличающиеся преимущественно различными методами выделения соединений кальция из азотнофосфорнокислых растворов, что отражается на составе и свойствах (растворимость Р2О5 в воде) удобрений. К наиболее распространенным способам относятся: азотносернокислотный, азотно-сернокислотно-сульфатный и азотнокислотный с политермической кристаллизацией (вымораживанием) нитрата кальция.
Комплексные удобрения содержат два или три основных питательных элемента – NP или NPK. Иногда в них вводят микроэлементы. Содержание питательных веществ в комплексных удобрениях составляет обычно 30 -60%, иногда больше.
Комплексные удобрения выпускаются в твердом и жидком виде. Твердые комплексные удобрения подразделяются на сложные, смешанные и сложно-смешанные.
Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 18 Коран - священная книга ислама.
Процессы получения сложных удобрений можно выделить в три группы.
1. Процессы с двухступенчатой аммонизацией, в которых концентрированную (47-54% Р2О5) фосфорную кислоту нейтрализуют до молярного отношения NH3 : H3PO4 = 0,6 : 0,7.
2. Малоретурные процессы, в которых получение суспензии необходимого состава осуществляется в реакторах, а процессы грануляции и сушки продукта совмещаются в одном аппарате-сушилке типа РКСГ (с распылением и кипящим слоем материала в сушилке-грануляторе). Суспензия целевого продукта распыляется в объем, в котором происходит высушиванием капель и формирование гранул. Отношение количеств ретура и продукта в этих процессах составляет 0,3-1.
3. Расплавные процессы, в которых нейтрализуют смесь ортофосфорной и азотной кислот с использованием теплоты нейтрализации (ИТН). Затем раствор выпаривают под вакуумом до состояния плава, смешивают с хлоридом калия и гранулируют в башнях или барабанных грануляторах. Согласно способу получают прочные гранулы целевого продукта.
Сложные удобрения выпускаются из высококачественного сырья, не содержат балластных веществ и вредных примесей, экологически безопасны, обладают хорошими физическими свойствами, полностью растворимы. Питательные вещества NPK хорошо усваиваются растениями. NPK содержит азот только в аммонийной форме, медленно вымывающийся из почвы, что позволяет использовать удобрение для осеннего внесения. Гранулированная форма обеспечивает равномерность внесения.
Применение сложных удобрений благоприятно сказывается на росте растений в начальный период развития, на укоренении рассады при высадке в грунт, повышает устойчивость культур к кратковременным заморозкам и недостатку влаги, снижает накопление нитратов в плодах и овощах, увеличивает сроки их хранения.
