Минеральные удобрения: классификация и производство
Удобрениями называются вещества, содержащие элементы, необходимые для питания растений и вносимые в почву с целью получения высоких устойчивых урожаев. Удобрения классифицируют по ряду признаков.
По происхождению удобрения подразделяются на минеральные, органические, органоминеральные и бактериальные.
К минеральным, или искусственным, удобрениям относятся специально производимые на химических предприятиях преимущественно неорганические вещества, в основном минеральные соли. Органические удобрения содержат питательные вещества главным образом в виде органических соединений. Органоминеральные удобрения представляют собой смеси различных органических и минеральных удобрений. Бактериальные удобрения содержат некоторые культуры микроорганизмов, способствующие накоплению в гумусовом слое (почве) усвояемых форм питательных элементов.
По составу, т.е. по видам питательных элементов, минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные (фосфатные), калийные (калиевые) и микроудобрения (магниевые, борные и др.).
По степени растворимости удобрения бывают водорастворимые и водонерастворимые. Состав минеральных удобрений характеризуется содержанием в них активных веществ: в азотных – азота (N), в фосфорных – оксида фосфора (Р2О5), в калийных – оксида калия (К20).
Промышленностью выпускаются следующие виды азотных удобрений: аммиачные, содержащие азот в виде катиона NH4+, нитратные, содержащие азот в виде аниона NO3-, аммиачно-нитратные, содержащие оба иона, и амидные, азот в которых находится в форме NH2. По агрегатному состоянию азотные удобрения бывают твердые (например, карбамид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, представляющие собой растворы твердых удобрений).
|
|
|
Наиболее распространенными из азотных удобрений являются аммиачная селитра (нитрат аммония) NH4NO3 и карбамид (мочевина) (NH2)2CO. Эти удобрения, как и все аммиачные и нитратные соли, водорастворимы и хороню усваиваются растениями, однако легко уносятся вглубь почвы при обильных дождях или орошении. Аммиачная селитра (нитрат аммония) NH4NO3 является безбалластным удобрением, содержащим до 35 % азота в аммиачной и нитратной формах. Это удобрение можно использовать для любых сельскохозяйственных культур и почв. Однако нитрат аммония имеет и некоторые недостатки: его гранулы сильно гигроскопичны и поэтому расплываются на воздухе, слеживаются при хранении в крупные агломераты, трудно вносимые в почву. Кроме того, NH4NO3 огне- и взрывоопасен, что также осложняет его применение в качестве удобрения.
Технологический процесс производства аммиачной селитры включает следующие стадии: нейтрализацию разбавленной азотной кислоты (HNO3) аммиаком (NH3), упаривание раствора нитрата аммония, кристаллизацию нитрата аммония, гранулирование и охлаждение плава, рассев гранул на товарные фракции. Нейтрализация осуществляется в специальном реакторе – нейтрализаторе, откуда разогретый раствор NH4NO3 (реакция нейтрализации идет с выделением тепла) поступает в вакуум-выпарной аппарат, где на выходе получается плав с содержанием NH4NO3 98–99 %. Плав поступает в верхнюю часть грануляционной башни, где разбрызгивается через специальное приспособление – форсунку. Капли селитры, падая вниз, застывают в потоке подающегося снизу холодного воздуха и образуют гранулы, которые поступают на дополнительное охлаждение и затем рассеиваются на фракции. Частицы менее 1 и более 3 мм присоединяются к раствору, идущему на выпаривание. Готовый продукт (частицы размером 1–3 мм) упаковывается в водонепроницаемые мешки.
|
|
|
Карбамид (NH2)2CO относится к ценным азотным удобрениям, содержащим до 46% азота. Его применяют также как азотную добавку в корм скоту. Высокая концентрация азота, ценные физико-химические свойства, малая слеживаемость, низкие расходы на хранение и транспортирование сделали карбамид основным азотным удобрением. Сырьем для производства карбамида являются аммиак NH3 и диоксид углерода СО2.
|
|
|
К фосфорным удобрениям относятся природные фосфаты и продукты их переработки. В отличие от других видов минеральных удобрений, фосфорные обладают разной растворимостью, по которой подразделяются на водорастворимые (группа I); растворимые в органических кислотах или усвояемые (группа II); нерастворимые или растворимые только в сильных минеральных кислотах (группа III). По содержанию питательного элемента фосфорные удобрения бывают концентрированные (более 30 % Р2О5) и неконцентрированные (менее 30 % Р2О5).
Методы переработки фосфатного сырья существенно зависят от состава руды и могут быть механическими и химическими. Механической обработкой (измельчением) получают простейшее фосфорное удобрение – фосфоритную муку. Задачей химической переработки природных фосфатов в фосфорные удобрения является превращение исходного фосфорсодержащего сырья в такие соединения фосфора, которые легко усваиваются растениями и являются высококонцентрированными, т.е. в их состав входит максимально возможное количество Р2О5 в усвояемой форме при минимальном содержании балласта и вредных примесей.
|
|
|
Важнейшими фосфорными удобрениями являются простой и двойной суперфосфаты, которые выпускаются в виде порошка или гранул.
Калийные минеральные удобрения представляют собой природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в форме иона калия К+. Калийные удобрения подразделяются на хлорсодержащие (основной компонент – хлорид калия КС1) и бесхлорные (например, K2SO4). Все калийные удобрения растворимы в воде. Их выпускают в порошкообразном и гранулированном виде. Содержание питательного элемента (в пересчете на К2O) колеблется от 10 % в природных минералах до 60 % в концентрированном удобрении – хлориде калия. В общем ассортименте калийных удобрений около 94 % приходится на хлорид калия, содержащий 92–95 % КС1 (53,1–60,6 % К20).
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 343; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!