Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Производство NPK.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
31.12.2019
Размер:
200.7 Кб
Скачать

Урожайность основных сельскохозяйственных культур находится в прямой зависимости от уровня обеспеченности почвы фосфором. Так, например, на почвах с очень низким и высоким содержанием фосфора разница в урожаях ячменя достигает 7 ц/га, картофеля - 25 ц/га и т.д.

Внесение фосфора в бедную им почву наряду с повышением урожаев служит и другим целям, а именно:

- фосфорные удобрения уравновешивают действие азотных удобрений,

- повышают засухостойкость растений;

- фосфор повышает прочность стебля злаковых культур и снижает степень полегания, увеличивается соотношение между зерном и соломой в общем урожае зерновых культур;

- внесение фосфора улучшает качество некоторых овощных, плодовых, кормовых и технических культур (возрастает содержание сахара в плодах, овощах и корнеплодах, образуется больше крахмала в клубнях картофеля, улучшается качество волокон льна, конопли, хлопчатника);

- обеспеченные фосфором растения более устойчивы к болезням, благодаря большей жизнеспособности молодых растений и пониженному содержанию воды в их тканях.

Основные питательные элементы (азот, фосфор, калий), а также микроэлементы (бор, медь, молибден, марганец, цинк и др.), потребляемые растениями в малых дозах, извлекаются из почвы и выносятся с урожаем сельскохозяйственных культур. Почва обедняется питательными веществами также вследствие вымывания содержащихся в ней солей и в результате связывания питательных веществ в физиологически неактивные формы.

Фосфорные удобрения.

Существует ряд методов переработки природных фосфатов в удобрения: механические, термические и методы кислотного разложения.

Одним из методов механической обработки является измельчение фосфатов. Полученная фосфористая мука при использовании в кислых почвах медленно растворяется в почвенных водах и таким образом становится долговременно действующим удобрением.

Фосфорные удобрения могут быть получены термическим разложением фосфатов при температурах 1200 – 1800°С. Так получают термофосфаты, обесфторенные фосфаты, плавленые магниевые и термощелочные фосфаты.

Основным методом получения фосфорных удобрений является химическое разложение фосфатного сырья.

Кислотная переработка природных фосфатов имеет своей целью перевод содержащегося в сырье фосфорного ангидрида в водорастворимую или усвояемую для растения форму.

Природные фосфаты (апатиты и фосфориты) содержат в своем составе фосфорный ангидрид в основном в виде кальцийфторапатита Ca5F(PO4)3 и частично в виде гидроксилапатита. Первое из этих соединений совершенно не усваивается растениями, второе – частично растворимо в почвенных растворах. В процессе кислотной переработки в зависимости от применяемой кислоты и способа производства получают или водорастворимые удобрения (монокальцийфосфат Ca(H2PO4)2 и фосфаты аммония) или содержащие фосфор в цитратнорастворимой форме.

Так, в результате сернокислотной обработки получают простой суперфосфат и фосфорную кислоту, которую в свою очередь, перерабатывают в двойной суперфосфат, преципитат и сложные удобрения.

Производство простого суперфосфата

Сущность производства простого суперфосфата состоит в превращении природного фторапатита, нерастворимого в воде и почвенных растворах, в растворимые соединения, преимущественно в монокальцийфосфат Са(Н2РО4)2. Процесс разложения может быть представлен следующим суммарным уравнением:

2Ca5F(PO4)3+7H2SO4 = 3Са(Н2РО4)2 + 7CaSO4 + 2HF

Производство двойного суперфосфата

Получить концентрированное фосфорное удобрение можно, заменив серную кислоту при

разложении фосфатного сырья на фосфорную. На этом принципе основано производство двойного

суперфосфата. Двойной суперфосфат — концентрированное фосфорное удобрение, получаемое разложением природных фосфатов фосфорной кислотой. Он содержит 42—50% усвояемого Р2О5, в том числе в водорастворимой форме 27—42% Р2О5 т.е. в 2 -3 раза больше, чем простой. По внешнему виду и фазовому составу двойной суперфосфат похож на простой суперфосфат. Однако он почти не содержит балласта — сульфата кальция.

Ca5F(PO4)3+7H3РO4 = 5Са(Н2РО4)2 + HF

При разложении природных фосфатов фосфорной кислотой протекает реакция, совпадающая со второй стадией производства простого суперфосфата. Фосфорную кислоту для проведения этой реакции предварительно получают также из фосфатного сырья, например путем его разложения

концентрированной серной кислотой (экстракционная фосфорная кислота ЭФК). ЭФК рассматривается как продукт экстракции Н3РО4 из фосфатного сырья.

Комплексные удобрения содержат два или три главных питательных элемента. По числу главных питательных элементов комплексные удобрения подразделяют на двойные (например, типа NP или РК) и тройные (NPK). Последние называют также полными. Удобрения, содержащие значительные количества питательных элементов и мало балластных веществ называют концентрированными.

Комплексные удобрения, кроме того, подразделяют на смешанные и сложные. Смешанными называют механические смеси удобрений, состоящие из разнородных частиц. Если же удобрение представляет собой сложные соединения, являющиеся результатом химического взаимодействия, то они относятся к сложным.

Сложные удобрения. Основными видами сухих сложных удобрений, которые выпускает химическая промышленность, являются: аммофос, нитрофоски, нитрофос, нитроаммофоска. Все эти удобрения получены в процессе химического взаимодействия исходных компонентов. Более половины сложных удобрений в нашей стране представлено  аммофосом (NH4H2PO4) с соотношением N : P2O5 : K2O = 12:50:0.

Аммофос – это двойное азотно-фосфорное удобрение, состоящее в основном из моноаммонийфосфата с примесью диаммонийфосфата (10-20%). По содержанию действующих веществ аммофос является одним из наиболее концентрированных удобрений. Получают его нейтрализацией экстракционной фосфорной кислоты аммиаком. Содержащиеся в экстракционной фосфорной кислоте примеси образуют при нейтрализации кислоты аммиаком водонерастворимые соединения – CaHPO4, NH4MgHPO4, CaSO4*2H2O и другие, которые снижают относительное содержание N и P2O5 в удобрении. Фосфор этого тука практически целиком растворим в воде. Аммофос не только высокоэффективное концентрированное удобрение на всех почвах и для всех культур, но это также идеальный полупродукт для организации производства смешанных удобрений с заданным соотношением питательных веществ. Он обладает хорошими физическими свойствами как в гранулированном, так и в порошковидном состоянии, малогигроскопичен и поэтому не слеживается и хорошо рассевается. Смеси на основе аммофоса со всеми простыми удобрениями выдерживают длительное хранение. Еще более концентрированным удобрением является диаммофос — (NH4)2HPO4 (21: 53: 0). В незначительных количествах он производится как кормовая добавка.

В процессе нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты с добавлением аммиачной селитры или при совместной обработке аммиаком фосфорной и азотной кислот получают нитроаммофос (23: 23: 0), а при добавлении хлористого калия - нитроаммофоску (18: 18: 18). Фосфор в этих удобрениях полностью водорастворим. Эти перспективные удобрения практически без ограничений в географии применения. Следует учитывать только, что на почвах с повышенным содержанием фосфатов внесение высоких доз нитроаммофоски  и нитрофоски может привести к нерациональному использованию фосфора. Выпуск в гранулированном виде всех указанных выше форм сложных удобрений значительно упрощает применение их не только вразброс, но и в рядки с семенами или в борозды с клубнями. Широкое применение в овощеводстве находит безбалластное удобрение калийная селитра (13: 0: 46). Это белый кристалличе¬ский порошок, обладающий малой гигроскопичностью и хорошо растворимый в воде, может применяться самостоятельно и в смеси с другими удобрениями.