125314 (577842), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В дореволюционной России были известны и разрабатывались лишь маломощные месторождения фосфоритов низкого качества. Поэтому событием огромного народнохозяйственного значения было открытие в 20-х годах месторождения апатита на Кольском полуострове в Хибинах. Здесь построена крупная обогатительная фабрика, которая разделяет добываемую горную породу на концентрат с высоким содержанием фосфора и примеси – «нефелиновые хвосты», используемые для производства алюминия, соды, поташа и цемента.
Большинство (80–90%) добываемой фосфатной руды идет на получение удобрений. В 1799 было доказано, что фосфор необходим для нормальной жизнедеятельности растений. Накапливаясь в биомассе, фосфор исчезает из почвы. Ежегодно мировой урожай уносит с полей несколько миллионов тонн фосфора, наряду с азотом и калием, поэтому необходимо возобновление его ресурсов в плодородном слое. В древние времена люди удобряли почву навозом, костями и гуано. Первое искусственное фосфорное удобрение – суперфосфат – было получено в Англии в 1839 Лаузом, а в 1842 там же было организовано его первое промышленное производство. В России первое предприятие по производству суперфосфата появилось в 1868. Сейчас его получают, обрабатывая апатит серной кислотой:
Ca10(PO4)6F2 + 7H2SO4 = 3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF.
Побочно получающийся сульфат кальция не отделяют.
Доля производства удобрений, содержащих в своем составе только один фосфор, падает, и все больше производится комплексных удобрений, содержащих два или три питательных элемента. Большая часть фосфорных удобрений, производимых в России, приходится на аммофос, диаммофос и азофоску. Ежегодное мировое производство фосфорных удобрений на начало 21 века составило 41 млн. тонн, а суммарное количество всех удобрений – 190 млн. тонн. Основными производителями фосфорных удобрений являются Марокко, США и Россия, а основными потребителями – страны Азии, Латинской Америки и Западной Европы.
Самое дешевое фосфорное удобрение – это тонко измельченный фосфорит – фосфоритная мука. Фосфор содержится в ней в виде нерастворимого в воде фосфата кальция Са3(РО4)2. Поэтому фосфориты усваиваются не всеми растениями и не на всех почвах. Основную массу добываемых фосфорных руд перерабатывают химическими методами в вещества, доступные всем растениям на любой почве. Это водорастворимые фосфаты кальция:
Двойной суперфосфат (цвет и внешний вид сходен с простым суперфосфатом – серый мелкозернистый порошок). Более ценный продукт – двойной суперфосфат, так как в нем содержится в три раза больше фосфора по массе, его получают обработкой апатита фосфорной кислотой:
Ca10(PO4)6F2 + 14H3PO4 +10H2O = 10Ca(H2PO4)2·H2O +2HF.
По сравнению с простым суперфосфатом он не содержит СаSО4 и является значительно концентрированным удобрением (содержит до 50% Р2О5).
Преципитат – содержит 35-40% Р2О5.
Получается при нейтрализации фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция:
Применяется на кислых почвах.
Аммофос – сложное удобрение, содержащее азот (до 15% N) и фосфор (до 58% Р2О5) в виде NH4H2PO4 и (NH4)2HPO4. Получается при нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком.
Раньше в течение более 100 лет в качестве фосфорного удобрения широко использовали так называемый простой суперфосфат, который образуется при действии серной кислоты на природный фосфат кальция:
В этом случае в реакцию с фосфатом кальция вступает относительно меньше серной кислоты, чем при получении из него фосфорной кислоты. Получается смесь дигидрофосфата кальция и сульфата кальция. Это удобрение с массовой долей Р2О5 не выше 20%. Сейчас простой суперфосфат производится в сравнительно небольших масштабах на ранее построенных заводах. Примеры фосфорных удобрений даны в табл.4.
Таблица 4
Удобрения, содержащие фосфор
| Название удобрения | Химический состав | |
| Простые | ||
| Суперфосфат двойной |
| |
| Суперфосфат простой |
| |
| Фосфоритная мука |
| |
| Костяная мука |
| |
| Преципитат |
| |
| Шлак мартеновский печей | Сложный состав. Содержит P,Ca, Si, C, Fe и др. элементы | |
| Комплексные | ||
| Аммофос |
| |
| Диаммонийфосфат | N(18%)+P2O5(46%)+H2O(1,8%) | |
| Сульфоаммофос | N(14%)+P2O5(34%)+S(8%)+H2O(1,0%) | |
| АФУ | N(16%)+P2O5(20%)+H2O(1,5%) | |
| Нитроаммофосфат | N(21%)+P2O5(23%+14%)+H2O(1,0%) | |
| Азопреципитат | N(26%)+P2O5(13%+6%)+H2O(1,0%) | |
| САФУ | N(31%)+P2O5(5%)+H2O(0,5%) | |
| Азотофосфат | N(33%)+P2O5(5%)+H2O(1,0%) | |
| Аммофоска |
| |
| Азофоска | N(16%)+P2O5(16%)+K2O(16%)+H2O(1,0%) | |
| Азофоска с серой | N(27%)+P2O5(6%)+K2O(6%)+S(2%)+H2O(1,0%) | |
| NPK | N(13%)+P2O5(19%)+K2O(19%)+H2O(1,5%) | |
| Диаммофоска ( ДАФК ) | N(10%)+P2O5(26%)+K2O(26%)+H2O(1,5%) | |
| Нитроаммофос |
| |
| Удобрение жидкое комплексное (ЖКУ ) | N(11%)+P2O5(37%)+H2O(51,6%) | |
Глава 2 Применение фосфорных удобрений
С урожаем выводится около двух третей фосфора, захваченного сельскохозяйственными культурами из почвы. Эти потери также восстанавливают путем внесения в почву минеральных удобрений.
Необходимый состав вносимого удобрения и его эффективность зависят от характеристик почвы, например, рН, но растворимость фосфатных удобрений определяет время, за которое происходит его усвоение растениями, и долю усвоенного фосфора, которая обычно мала и составляет около 20%.
Суперфосфат двойной - гранулированное минеральное фосфорное удобрение. Суперфосфат получают разложением апатитового концентрата фосфорной кислотой, удобрение не содержит серы.
Основной состав суперфосфата включает 43% фосфора, в том числе до 6,5 % в форме свободной фосфорной кислоты. Удобрение применяется на любых почвах преимущественно для основного внесения, может использоваться для подкормок. Особенно эффективно на щелочных и нейтральных почвах. Дозы внесения двойного суперфосфата при использовании в сельском хозяйстве устанавливаются агрохимической службой с учетом обеспеченности почвы питательными элементами и биологическими особенностями культур.
Двойной суперфосфат обладает хорошими физико-химическими свойствами, широко используется как фосфорный компонент в приготовлении тукосмеси, а также как химическое сырье в промышленности.
Физико-химический состав
| Наименование показателей | Норма |
| Массовая доля усвояемых фосфатов Р2О5, % | 43 |
| Массовая доля свободной кислоты Н3РО4, % | 6,5 |
| Массовая доля воды, % | 3 |
| Гранулометрический состав: - менее 1 мм, % - от 1 до 4 мм, % - менее 6 мм, % | 3 90 100 |
| Статическая прочность гранул, Мпа (кгс/см2) | 3,0 (30) |
| Сыпучесть, % | 100 |
Суперфосфат простой - гранулированное фосфорное удобрение, содержащее 26% водорастворимого фосфора. В составе суперфосфата также находится 6% азота, 10% серы, 17% кальция, 0,5% магния. Из 26% до 2,5% фосфора в суперфосфате находится в форме свободной фосфорной кислоты.
Грануляция улучшает потребительские свойства удобрения, что особенно важно при использовании суперфосфата на кислых почвах, богатых полуторными окислами, которые связывают фосфор в слаборастворимые и труднодоступные растениям фосфаты железа и алюминия. В слабокислых и нейтральных почвах образуются дикальциевые фосфаты, содержащие нерастворимый в воде, но доступный растениям фосфор.
Простой суперфосфат применяют под все культуры и на всех почвах, особенно эффективен при внесении в рядки. Суперфосфат нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен.
Физико-химический состав
| Наименование показателей | Норма |
| Массовая доля азота N, % | 6 |
| Массовая доля усвояемых фосфатов Р2О5, % | 26 |
| Массовая доля свободной кислоты Н3РО4, % | 1, 5 |
| Массовая доля сульфатов в пересчете на серу, % | 8 |
| Массовая доля кальция СаО, % | 12-17 |
| Массовая доля магния, % | 0,5 |
| Массовая доля воды, % | 2 |
| Гранулометрический состав: - менее 1 мм, % - от 1 до 4 мм, % - менее 6 мм, % | 4 85 100 |
| Статическая прочность гранул, Мпа (кгс/см2) | 3 (30) |
| Сыпучесть, % | 100 |
Фосфоритная мука - допосевное минеральное фосфорное удобрение пролонгированного действия. Применяют фосфоритную муку на кислых, подзолистых почвах, на оподзоленных и выщелоченных черноземах и на красноземах для ослабления вредной для растений и микроорганизмов кислотности почвы. Обеспечивает повышенное содержание белка в зерне, крахмал в клубнях и сахар в корнеплодах.
Содержание основных макроэлементов в удобрении: фосфор 20%, кальций 28-32%, также для питания растений удобрение содержит широкий спектр микроэлементов Fe, Zn, Mn, K, Co, при чем содержание микроэлементов в фосмуке адекватно их среднему нормальному уровню концентраций в почвах.
Получают фосфоритную муку путем измельчения, предварительно обогащенных природных фосфоритов. По внешнему виду фосмука представляет собой тонко измельченный порошок темно-серого цвета. Удобрение обладает хорошей сыпучестью, не гигроскопично, при длительном хранении без доступа атмосферных осадков не слеживается и не теряет физико-химических свойств. Является химически инертным веществом, возможность опасных проявлений отсутствует.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
