3.7. Технологии производства и потребительские свойства комплексных удобрений

За последние два десятилетия создана новая крупная отрасль производства комплексных удобрений. Темпы роста выработки сложных и концентрированных удобрений с 1970 года более чем в три раза опережали темпы увеличения производства всех удобрений.

Комплексные удобрения получили широкое применения благодаря их большей экономической эффективности по сравнению с простыми удобрениями (уменьшилась стоимость дальних перевозок, снизились затраты на внесение в почву, уменьшились потери удобрений, увеличилась урожайность культур.. По подсчётам специалистов применение комплексных удобрений обеспечивает снижение трудовых затрат на 50% и повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 10%.

Комплексные удобрения классифицируют по ряду признаков. Прежде всего, по агрегатному состоянию бывают :

• твёрдые и

• жидкие удобрения.

Твёрдые, в свою очередь, могут быть:

• сложными;

• смешанными и

• сложно-смешанными.

По количеству основных питательных элементов различают:

• двойные и

• тройные или полные удобрения.

Значительную часть комплексных удобрений составляют твёрдые сложные удобрения.

3.7.1. Сложные удобрения.

Освоено производство пяти основных видов твёрдых сложных удобрений:

• аммофоса;

• нитроаммофоса;

• нитроаммофоски;

• нитрофока;

• нитрофоски.

Аммофос и диаммофос относятся к двойным азотнофосфорным удобрениям. Аммофос содержит в своём составе около 90% моноаммоний фосфата NH₄H₂PO₄ и диаммоний фосфата ((NH₄)₂HPO₄; диаммофос состоит практически из диаммониийфосфата.

Получают аммофос путём нейтрализации ортофосфорной кислоты аммиаком по реакциям:

H₃PO₄ + NH₃ → NH₄H₂PO₄

H₃PO₄ + 2NH₃ → ((NH₄)₂HPO₄

С последующим удалением избыточной влаги. Различия в схемах производства аммофоса и диаммофоса зависит в основном от условий нейтрализации фосфорной кислоты и способов удаления воды из растворов для получения твёрдых удобрений.

Моно- и диаммонийфосфт хорошо растворимы в воде (соответственно 28,3 и 41,0% при 25⁰С). Чистый моноаммонийфосфат практически негигроскопичен. Оба вида этих удобрений, содержащие азот в в форме NH₄⁺ - иона, относятся к физиологически-кислым удобрениям и поэтому наиболее эффективны при внесении под технические культуры на чернозёмных и орошаемых почвах. Технические требования на аммофос и диаммофос регламентируются ГОСТ 18918-73 и ТУ 6-08-191-71

Нитроаммофос и нитроаммофоску получают нейтрализацией аммиаком смеси фосфорной и азотной кислот:

2NH₃ + H₃PO₄ + НNО₃ → NH₄H₂PO₄ + NH₄ NО₃

В нитроаммофоску на стадии гранулирования добавляют хлористый калий, который вступает в обменную реакцию с аммиачной селитрой:

NH₄ NО₃ + KCl KNО₃ + NH₄ Cl

тем самым снижая гигроскопичность удобрения за счёт перевода NH₄ NО₃ в негигроскопичные KNО₃ и NH₄ Cl.

Нитроаммофос и нитроаммофоска пригодны для любых почв и под любые культуры. На кислых почвах целесообразно проводить предварительное известкование.

Содержание основных питательных веществ удобрениях согласно ГОСТ 1969-74 и ТУ 6-08-338-75 приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1. – Состав нитроаммофоса и нитроаммофоски согласно стандартов.

	Удобрение	Содержание,%
		N	Р2О5	К2О
1.	Нитроаммофос (ТУ 6-08-338-75) Марки А	23	23	0
	Марки Б	16	24	0
	Марки В	25	20	0
2.	Нитроаммофоска (ГОСТ 19691-74) Марки А	17±1	17±1	17±1
	Марки Б	13±1	19±1	19±1

Нитрофос и нитрофоску получают разложением фосфатов азотной кислотой с последующей аммонизацией азотнофосфорнокислого раствора и добавлением в случае нитрофоски хлористого калия.

Разложение фторонатита азотной кислотой происходит по схеме:

3Са₃ (РО₄)₂*CaF₂ + 20HNO₃ → 6H₃PO₄ + 10Ca (NO₃)₂ + 2HF

Обрабатывая раствор аммиаком и добавляя KCl, можно получить продукт с различными соотношениями азота, фосфора и калия. Например, при нейтрализации одного иона водорода в молекуле ортофосфорной кислоты аммиаком протекает реакция с образованием водорастворимого монокальцийфосфата:

6H₃PO₄ + 10 Ca (NO₃)₂ + 6NН₃ → 6NH₄H₂PO₄ + 10 Ca (NO₃)₂ → 6 NH₄ NО₃ + 3 Са (Н₂РО₄)₂ + 7 Ca (NO₃)₂

В таблице 7.2 приведены содержания азота, фосфора и калия для нитрофоса и нитрофоски согласно ОСТ 95-11-71 и ГОСТ 11365-75 соответственно.

Таблица 7.2 – Содержание питательных веществ в нитрофосе и нитрофоске согласно стандартов.

№ п/п	Удобрение	Содержание, %
		N	Р2О5усв.	Р2О5вод	К2О	Н2О не более
1.	Нитроофос ( ОСТ 95-11-71) Марки А	23,5	17	7	-	1,5
	Марки Б	24	14	6	-	1,5
2.	Нитрофоска (ГОСТ11365-75)	11	10	5,5	11	1,5

Сложно-смешанные удобрения.

Согласно ОСТ 6-08-3-76 выпускаются пять марок гранулированных сложно-смешанных удобрений (табл.7.3).

Таблица 7.3 – Состав сложно-смешанных удобрений согласно ОСТ 6-08-3-76.

Марки	Состав, %
	N	Р2О5	К2О
1:1:1	10-11	10-11	10-11
0:1:1	-	13-14	13-14
0:1:1,5	-	12-13	18-19
1:1:1,5	9-10	9-10	14-15
1:1,5:0	10-11	15-16	-

Влажность этих удобрений должна быть не выше 1%, прочность гранул на раздавливание не менее 2 МПа, гранулометрический состав 1-3,2 мм – не менее 90%, 3,2-5 мм – не более 5%, менее 1 мм – не более 5%.

Сложно-смешанные удобрения получают путём аммонизации различных смесей простого суперфосфата, азотных и калийных солей.

Смешанные удобрения. Путём смешения сухих гранулированных или порошкообразных удобрений на территории колхозов и совхозов можно изготовить большой ассортимент различных комплексных удобрений в соответствии с потребностями в питательных элементах конкретных почв.

Приступая к мукосмешению, однако, необходимо учитывать то обстоятельство, что некоторые удобрения после смешивания теряют значительную часть своих питательных веществ и ухудшают агротехнические свойства. Высоким требованием к качеству смешанных удобрений является однородность их состава. Поскольку смеси порошков и гранул различного размера способны при механических воздействиях (затаривание, транспортирование) расслаиваться, необходимым условием смешения является равновеликость частиц смешиваемых удобрений.

3.6.3. Жидкие комплексные удобрения.

К перспективным видам простых и комплексных удобрений относятся жидкие удобрения, производство которых отличается меньшей стоимостью, т.к. отпадает необходимость проведения ряда технологических операций: частично упаривания, гранулирования, сушки, сортировки гранул, кондиционирования продукта, упаковки. Хорошо известно применение жидких азотных удобрений.

В качестве жидких комплексных удобрений применяются частично нейтрализованные аммиаком растворы фосфорной и полифосфорной кислот, иногда с добавлением хлорида калия. Разработаны технологические процессы получения жидких комплексных удобрений, содержащих: 10% N и 34% Р₂О₅; по 9% N, Р₂О₅ и К₂О; 22% N и 8,9% Р₂О₅.

Основным свойством, определяющим качество ЖКУ является стабильность, т.е. способность не образовывать окислов при хранении и транспортировании.