Фосфорні добрива
Фосфорні добрива вперше отримані в Німеччині в 1841 р Фосфор з розповсюдження в земній корі займає 13-е місце серед хімічних елементів (0,09%) і входить до складу більше 200 мінералів. Основне джерело фосфору (95%) в земній корі знаходиться а вигляді апатиту, хімічний склад якого близький до формули Сa12
Зміст
Відео: Фосфорно калійні добрива
фосфорити - породи осадового походження, що містять в рудах 4 - 33% Р2Про5. У рівнинних районах розробляються відкритим способом, в гірських - шахтним. У Казахстані в дослідно-промислових масштабах випробуваний метод свердловини розробки фосфоритів. При цьому руда в надрах під впливом води, яка подається по свердловинах, утворює гідросуміш, яку витягують на поверхню. Багаті руди (28 - 35% Р2Про5) Використовують для виробництва без збагачення. З бідних руд отримують концентрат, що містить 20 - 30% фосфорного ангідриду, що робить його гіршим сировиною в порівнянні з апатитових у виробництві добрив.
Фосфорити містять трудноусвояемие з`єднання фосфорнокислого кальцію, а апатити не розчинні навіть в грунтових кислотах. Тому сутність виробництва фосфорних добрив полягає в освіті з природних фосфатів легкорозчинних в грунті сполук, які добре засвоюються рослинами.
Найпростіше фосфорне добриво - фосфоритне борошно. Вона містить фосфору стільки ж, скільки і природні фосфорити. Для отримання даного добрива фосфорити висушують і подрібнюють в млинах до порошкового стану. Отже, виробництво фосфоритного борошна характеризується технологічної простотою, не вимагає кислот. Для випуску таких туків можливо використовувати малоефективне сировину з низьким вмістом фосфору, хімічна переробка якого вимагає підвищених норм витрати кислот. Однак елементи живлення фосфоритного борошна повільно засвоюються рослинами, так як розчиняються в грунтових кислотах. Тому фосфоритне борошно використовується в основному на кислих грунтах.
Один з малоконцентровані фосфорних туків - томасшлак Са5(Р04)2SO4 і мартенівський фосфатшлак (СаО • Р2Про5 + 4Са0 • Р2Про5 • СаSi0З). 0ни утворюються, як побічний продукт з багатих фосфором руд у виробництві стали відповідно конверторним і мартенівським способами (Маріуполь, Україна). Зміст окису фосфору в них становить 10-20%.
Основні фосфорні добрива - суперфосфат. Один з расространенних туків - простий суперфосфат, який представляє добре розчинний в грунтових водах моносульфат кальцію, або суперфосфат Са (Н2РВ4)2 • Н2О, з сульфатом кальцію, або фосфогипсом. Це добриво отримують взаємодією фосфатного сировини з сірчаною кислотою (рис.8). Утворюється пульпа, яка перемішується в суперфосфатної камері (рис.9). Вона є основним апаратом виробництва і має циліндричну форму діаметром близько 7 м і висотою до 3 м. Камера обертається навколо осі. Усередині камери розташований фрезер, який обертається в протилежному руху камери напрямку. Ножі фрезера врізаються в готовий продукт і вивантажують його. У грануляторах суперфосфат зволожують водою. 0бразуются гранули, які висушують і транспортером подають на склад готової продукції.
При взаємодії апатитів з кислотою відбувається реакція:
ЗСА3(Р04)2 • СаF+ 7H2SO4 = ЗСА (H2PO4)2 + 7СаS04 + 2HF.
Відео: Ваш сад №2 - Фосфорно-калійні добрива
Отже, в процесі реакції утворюються фтористі з`єднання, шкідливі для людей навіть в малих дозах (більше 0,005%). Тому важливо їх вловлювати і утилізувати у виробництві пластмас, засобів боротьби з сільськогосподарськими шкідниками та ін. На I т суперфосфату витрачають 0,53 т апатитового концентрату і 0,36 т кислоти. Кінцевий продукт містить 19 - 20% окису фосфору, а інша частина - порожня порода, що робить перевезення добрив на великі відстані малоефективною. Все це визначає розміщення підприємстві в районах споживання продукції і навіть їх функціонування на привізній сировині (Гомель).
При використанні фосфоритів фтористі з`єднання не утворюються. Тому цю сировину екологічніше. Однак вміст фосфору в туках майже в 1,5 різу менше, ніж в продукції, отриманої з апатитів. При цьому зростає майже в 2 рази витрата кислоти і фосфоритів.
Са3(РО4)2 + 2H2SO4 = Са (H2PO4)2 + 2СаS04
Відео: Для чого потрібні азотні калійні фосфорні добрива. Чим підгодувати дерево
Значні витрати сірчаної кислоти обумовлюють ефективність комбінування кислотного виробництва з фосфатнотуковой промисловістю. Тим більше, що і в випуску подвійного суперфосфату сірчана кислота - один з основних видів для отримання фосфорної кислоти. Райони споживання фосфорних добрив з власними центрами отримання дешевої сірчаної кислоти - найбільш доцільні території для організації вироблення фосфатних туків.
Більш концентрованим добривом є подвійний суперфосфат, який містить окису фосфору до 50%, що в 2-3 рази більше, ніж в простому суперфосфаті. Подвійний суперфосфат отримують розкладанням сировини фосфорною кислотою. При цьому відбуваються реакції з апетитом
Са5F(Р04)3 + 7Н3РВ4+ 5Н2О = 5Са (H2PO4)2 • Н2О + НF +Q
і з фосфоритом
Відео: Мінеральні добрива в Росії - російський ринок мінеральних добрив
Са3(РО4)2 + 4НзР04 +ДТ2O= ЗСА (H2PO4)2 • Н2О.
Отже, в цих процесах не утворюється сірчанокислий кальцій -балласт, як при виробництві простого суперфосфату, а в результаті збільшується вміст фосфору в добривах.
Технологічний процес подвійного суперфосфату аналогічний виробництву простого фосфату. У виробленні подвійного суперфосфату зростає витрата фосфатного сировини. Однак кінцевий варіант розміщення підприємств значно залежить від центрів отримання сірчаної та фосфорної кислот, від районів споживання.
В окремих випадках виробляють фосфорні добрива - преципітат (СаНР04 • 2Н2О) - на основі взаємодії вапняку і фосфорної кислоти. Такі туки містять до 40% окису фосфору.
