61. Классификация минеpальных удобpений.

Минеральные удобрения классифицируют по нескольким параметрам.

По количеству питательных элементов

• простые (односторонние, односоставные) – содержат только один питательный элемент (азотные, фосфорные, калийные);

• комплексные (многосторонние) – содержат два и более питательных элемента (калийную селитру, нитрофоску, диаммофоску и пр.).

Содержание питательных веществ (или количество действующего вещества) выражают в процентах по действующему веществу. Для азотных удобрений это азот, для фосфорных и калийных – оксиды данных элементов (P₂O₅ и K₂O).

По агрегатному состоянию

• твердые (хлорид аммония, натриевая селитра);

• жидкие (аммиачная вода, жидкий аммиак);

• газообразные (CO₂).

Твердые удобрения, в свою очередь, подразделяются на

• порошковидные (размер частиц менее 1 мм);

• кристаллические (размер кристаллов более 0,5 мм);

• гранулированные (размер гранул более 1 мм).

62. Фосфатное сыpье и методы его пеpеpаботки.

63. Пpоизводство пpостого супеpфосфата. Гетеpогенные пpоцессы и pеакции в пpоизводстве супеpфосфата.

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. 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 (Ca(H₂PO₄)₂)

В этом процессе разложение протекает в две стадии. На первой стадии около 70% апатита реагирует с серной кислотой. При этом образуется фосфорная кислота и полугидрат сульфата кальция (уравнение (1)). Эта стадия характеризуется образованием поверхностных пленок CaSO₄ на зернах фосфата. Структура образующейся корки обусловлена скоростью кристаллизации твердой фазы, зависящей главным образом от пресыщения раствора сульфатом кальция, которое определяется в свою очередь концентрацией серной кислоты, температурой и другими факторами. Поэтому необходима оптимальная концентрация серной кислоты, сочетающая достаточную скорость растворения апатита с образованием рыхлой пленки, более проницаемой для диффузии серной кислоты к поверхности фосфата. Первая стадия заканчивается через 20 – 40 минут после смешения фосфата с серной кислотой. После полного исчезновения серной кислоты начинается вторая стадия разложения, в которой оставшийся апатит (~ 30%) разлагается фосфорной кислотой

Образующийся монокальцийфосфат в отличие от сульфата кальция не сразу выпадает в осадок. Он постепенно насыщает раствор фосфорной кислоты, после чего начинает выкристаллизовываться в виде Ca(H₂PO₄)₂H₂O и протекает значительно медленнее, чем реакция (1), что объясняется низкой активностью фосфорной кислоты и кристаллизацией твердых фаз. Она начинается в суперфосфатных камерах и длится в течение 5 – 20 суток хранения суперфосфата на складе.

Для получения твердого продукта более высокого качества суперфосфат перед дозреванием подвергают нейтрализации твердыми добавками (известняком, фосфоритной мукой и т.п.) и гранулируют.