16. Классификация фосфорных удобрений. Однозамещенные фосфаты

Фосфорные удобрения в зависимости от растворимости и доступности для растений делят на три группы:

• содержащие фосфор в водорастворимой форме — простой и двойной суперфосфат (фосфор этих удобрений хорошо доступен растениям);

• содержащие фосфор, нерастворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах (в 2%-ной лимонной кислоте) — преципитат, мартеновский фосфатшлак, обесфторенный фосфат (фосфор этих удобрений доступен растениям);

• содержащие фосфор, нерастворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах, полностью растворимый в сильных кислотах (серной, азотной) — фосфоритная мука, костная мука (фосфор этих удобрений труднодоступен для большинства растений).

Однозамещенные фосфаты – суперфосфат порошковидный, порошок темно-серого (из фосфорита) или светло-серого (из апатита) цвета, с характерным запахом фосфорной кислоты. Получают его действием концентрированной серной кислотой (57% и выше) на тонко измельченное фосфатное сырье. Образуется смесь монофосфата кальция и безводного сульфата кальция, при этом фтористый водород улетучивается:

[Ca₃(P0₄)₂]₃ × CaF₂ + 7H₂SO₄ + 3 H₂0 = ЗСа (Н₂Р0₄)₂ × Н₂0 + 7 CaS0₄ + 2HF

На одну тонну сырья расходуют около одной тонны кислоты и получают до двух тонн готовой продукции. Поэтому содержание фосфора в удобрении оказывается примерно вдвое ниже, чем в ис­ходном сырье. В этом главная причина непригодности низкопроцентных фосфоритов для переработки на суперфосфат. Из апатито­вого концентрата получают суперфосфат, содержащий 18,7 –19%, а в высшем сорте - 19,5% Р₂0₅ в усвояемой для растений форме. Суперфосфат, получаемый при переработке каратауского фосфорита, содержит лишь 14% Р₂0₅.

17. Двухзамещенные и трехзамещенные фосфаты

Двузамещенные фосфаты:

Преципитат. По внешнему виду это белый или светло-серый порошок, фосфор в нем содержится в форме дикальцийфосфата. Содержание Р₂0₅ в преципитате колеблется в зависимости от качества исходного сырья от 25–27 до 30–35%. Фосфор находится в цитратнорастворимой форме и доступен для растений.

Обесфторенный фосфат получают путем гидротермической обработки смеси фосфатного сырья с небольшим количеством (2-3%) кремнезема. Процесс обесфторивания идет при высокой температуре (1400–1450° С). Получается трехкальциевый фосфат, растворимый в слабых кислотах; при переработке апатита удобрение содержит 30–32% Р₂0₅, при прокаливании фосфорита – 20–22%. На 70–92% эти фосфаты растворимы в 2%-ной лимонной кислоте, что и указывает на возможность их положитель­ного действия на растения.

Трехзамещенные фосфаты:

Фосфоритная мука, Са₃(РО₄)₂. Самое дешевое фосфорное удобрение, т.к. его получают простым размолом природных фосфоритов. В зависимости от тонины помола выделяют 5 классов фосфоритной муки: 5 класс – 16%; 1 класс – 20 – 24%; экстра – класс – не менее 25% Р₂О₅. Фосфор в этом удобрении находится в виде трехзамещенного фосфата кальция; это соединение нерастворимо в воде и слабых кислотах и непосредственно слабодоступно для большинства растений.

Костная мука. Ее состав - Са₃(РО₄)₂ с СаСО₃ и органическими веществами. Это продукт переработки костей убитых животных. Вырабатывается размолом обезжиренных органическими растворителями и обесклеенных паром костей, количество Р₂О₅ при этом повышается с 15–20 до 29-34% (в среднем – 30%). Кости содержат около 60% трехзамещенного фосфата кальция и немного аналогичной соли магния.

Красный фосфор. Самое концентрированное удобрение, содержащее (в пересчете) 229% Р₂0₅. По эффективности (действию и последействию) не уступает суперфосфату, в почве превращается в соединения, доступные для растений, при этом в качестве катализатора следует использовать медь.