Что такое tsp удобрения

Разница между Суперфосфатом, Двойным суперфосфатом и Тройным суперфосфатом

Ключевое различиемежду Суперфосфатом и Тройным суперфосфатом заключается в том, что Суперфосфат производится из фосфатной породы и серной кислоты, а Двойной и Тройной суперфосфат — из фосфатной породы и фосфорной кислоты.

Суперфосфат — это группа удобрений, которая обеспечивает посевы фосфатным минеральным элементом. Существует три основных типа суперфосфатов: суперфосфат, двойной суперфосфат и тройной суперфосфат.

Содержание

Обзор и основные отличия
Что такое Суперфосфат
Что такое Двойной суперфосфат
Что такое Тройной суперфосфат
В чем разница между Суперфосфатом, Двойным и Тройным суперфосфатом
Заключение

Что такое Суперфосфат?

Суперфосфат (NSP, SSP)- это минеральное удобрение, содержащее относительно низкий процент фосфора. Суперфосфат был первым коммерческим минеральным удобрением, и это привело к развитию современной индустрии минеральных удобрений для растений. Суперфосфат может использоваться с большинством культур и применяется во время посевного сезона. Суперфосфат — это твердое фосфатное удобрение, которое производится из фосфоритов и серной кислоты (H₂SO₄). Содержание фосфатов в суперфосфате составляет около 7-9%. Содержание кальция в нем около 18-21%. Кроме того, pH обычно ниже 2. Это удобрение, также содержит небольшое количество серы.

Суперфосфат — Минеральное удобрение

Современная индустрия производства удобрений была основана в 1840-х годах, когда было открыто, что добавление серной кислоты к природному фосфату дает превосходное растворимое удобрение, получившее название «суперфосфат». Измельченные кости животных были впервые использованы в этой реакции, но естественные отложения каменного фосфата (апатита) вскоре заменили ограниченный запас костей. Создание суперфосфата похоже на то, что в природе происходит с костями или апатитом в кислых почвах. Основная техника мало изменилась за прошедшее столетие. Молотая фосфатная порода реагирует с серной кислотой с образованием полутвердого вещества, которое охлаждается в течение нескольких часов. Пластикоподобный материал затем подается на хранение в течение нескольких недель для дополнительного отверждения. Затем затвердевший материал измельчают и просеивают до соответствующего размера частиц или гранулируют.

Суперфосфат можно легко производить в небольших масштабах для удовлетворения региональных потребностей. Поскольку суперфосфат содержит как монокальцийфосфат (MCP, также называемый дигидрофосфат кальция), так и гипс, не возникает проблем с утилизацией побочных продуктов фосфогипса в отличие от производства других обычных удобрений с фосфором.

Суперфосфат является отличным источником трех питательных веществ для растений. Компонент фосфор реагирует в почве подобно другим растворимым удобрениям.

Присутствие как фосфора, так и серы в суперфосфате может предложить агрономическое преимущество, когда оба эти питательных вещества являются дефицитными. В агрономических исследованиях, где показано, что суперфосфат превосходит другие удобрения с фосфором, обычно это происходит из-за серы, кальция (или обоих), которые он содержит. Содержание фосфора в суперфосфате составляет около 7-9%, с одержание кальция около 18-21%, а серы 11-12%. Кроме того, pH обычно ниже 2.

Суперфосфат нашел широкое применение на удобренных пастбищах, где и фосфор и сера низки. Являясь источником только фосфора, суперфосфат часто стоит дороже, чем другие, более концентрированные удобрения, поэтому он имеет более низкую популярность.

Никаких специальных агрономических мер или мер предосторожности при обращении с суперфосфатом не требуется. Его агрономическая эффективность аналогична другим сухим или жидким фосфатным удобрениям. Потеря фосфора в поверхностном стоке с удобренных полей может способствовать проблемам с качеством воды. Фермеры должны применять методы ведения хозяйства, которые минимизируют эту потерю.

Суперфосфат используется в качестве источника питательных веществ для сельскохозяйственных культур. Тем не менее, монокальцийфосфат и гипс (два основных ингредиента в суперфосфате) появляются во многих продуктах. Например, монокальцийфосфат обычно добавляют для обогащения кормов для животных, а также пекари регулярно используют его в качестве разрыхлителя. Гипс широко используется в строительной промышленности, а также в продуктах питания и в фармацевтике.

Что такое Двойной суперфосфат?

Двойной суперфосфат (DSP) — это фосфорсодержащее удобрение с большим содержанием фосфора (чем у суперфосфата) и низким содержанием кальция. Двойной суперфосфат содержит около 36% фосфора, кальция 3-5 % . Х арактеристики, внешний вид и способ действия двойного суперфосфата аналогичны суперфосфату. Процесс производства DSP аналогичен процессу производства тройному суперфосфату, но разница заключается в концентрации фосфорной кислоты, которая используется для обработки фосфатной породы. Из-за отсутствия в его составе сульфата кальция, доставка и хранение двойного суперфосфата выходит намного выгоднее и этот показатель является его главным преимуществом.

Двойной суперфосфат

Что такое Тройной суперфосфат?

Тройной суперфосфат (CSP, TSP) используется исключительно в качестве удобрения. Тройной суперфосфат — это твердое однокомпонентное фосфатное удобрение, полученное из фосфоритов и фосфорной кислоты. Тройной суперфосфат содержит 44–46% безводной фосфорной кислоты (P₂O₅), что в несколько раз превышает содержание P₂O₅ в обычном суперфосфате. Он применяется в основном в районах, где растения выращиваются в почвах с низкой концентрацией фосфора, что важно для развития корней.

Он применяется в основном в районах, где растения выращиваются в почвах с низкой концентрацией фосфора, что важно для развития корней.

В чем разница между Суперфосфатом Двойным и Тройным суперфосфатом?

Суперфосфаты — это удобрения, которые обеспечивают посевы фосфатным минералом. Ключевое различие между Суперфосфатом Двойным и Тройным суперфосфатом заключается в том, что Суперфосфат производится из фосфатной породы и серной кислоты, а Двойной и Тройной суперфосфат — из фосфатной породы и фосфорной кислоты. Обозначается Суперфосфат как NSP или SSP, Двойной суперфосфат обозначается как DSP, а Тройной суперфосфат как CSP или TSP.

Кроме того, содержание фосфора является еще одним отличием между Суперфосфатом Двойным и Тройным суперфосфатом. То есть, Суперфосфат имеет более низкое содержание фосфора, чем у Двойного и Тройного суперфосфата (примерно в 2..3 раза). Кроме того, один суперфосфат содержит небольшое количество серы служащего в качестве вещества служащего для питания растений, а в Двойном и Тройном суперфосфате нет других важных для питания растений веществ.

Заключение — Суперфосфат против Двойного и Тройного суперфосфата

Суперфосфаты — это удобрения, которые обеспечивают посевы фосфатным минералом. Ключевое различие между Суперфосфатом, Двойным и Тройным суперфосфатом заключается в том, что Суперфосфат производится из фосфатной породы и серной кислоты, а Двойной и Тройной суперфосфат — из фосфатной породы и фосфорной кислоты.

Разница между Форполимером и Олигомером

Ключевое различие между Форполимером и Олигомером заключается в том, что Форполимер является промежуточным продуктом реакции полимеризации, тогда как Олигомер представляет собой материал, […]

Разница между полистиролом и styrofoam

Основное различие между полистиролом и styrofoam заключается в том, что полистирол является формой синтетического ароматического углеводородного полимера, тогда как styrofoam является торговой […]

Разница между цинкованием и никелированием

Ключевое различие между цинкованием и никелированием заключается в том, что цинкование включает в себя нанесение тонкого покрытия из цинка на проводящее вещество, […]

Разница между вспененным и экструдированным полистиролом

Основное различие между вспененным и экструдированным полистиролом состоит в том, что вспененный полистирол (или EPS) производится из твердых шариков полистирола, в то […]

Источник

Мировой рынок фосфатов: история развития и «пик фосфора»

Фосфор является важным элементом в химии живого, входит в состав нуклеиновых кислот, переносчика энергии (АТФ), костей, мембран клеток и пр. Круговорот фосфора можно представить следующим образом: из почвы фосфор поглощается растениями, затем животные поедают растения, и после их смерти или экскреции фосфор возвращается в почву. Изменение количества лесов приводит к изменениям цикла фосфора в природе, т.е. снижение лесной растительности замедляет возвращение фосфора из земли в биосферу.
В природе фосфор в основном находится в форме апатита и фосфорита. Минеральные породы в процессе разрушения, миграции и биологических циклов накапливаются в земле и на дне мирового океана. При этом атмосферой фосфор почти не переносится. А легко растворимые соединения фосфора переходят из земли в пресные воды, а уже потом в виде нерастворимых соединений попадают на дно морей океанов [1].
По оценкам организаций*, занимающихся оценкой эффективности использования удобрений, на сегодняшний день сельским хозяйством фосфорных удобрения потребляется сравнимо больше, чем природа может восстановить. А так как населения планеты меньше не становится, количество вносимых фосфорных удобрений растёт. Фосфорные удобрения вымываются дождевыми водами, и это приводит либо к загрязнению водоёмов удобрениями, либо к необратимому уносу фосфора в моря и океаны. В связи с этим начинают развиваться проекты по регенерации фосфора из сточных вод. Переработка актуальна для ЕС, так как Европа не располагает достаточным количеством источников фосфорных руд, а руда, закупаемая в Марокко, содержит относительно много урана и кадмия. Также на поставки фосфатной руды оказывает влияние рост вертикальной интеграции горнодобывающей и химической промышленности, т.е. от простой продажи руд постепенно стараются переходить к продаже готовых фосфорных удобрений, которые в 4 раза дороже исходной руды. Это демонстрирует последний график в статье.
От зарисовки круговорота фосфора перейду к вопросу «пика фосфора». Из выше указанных рассуждений возникает вопрос: насколько хватит фосфорных руд для нормального развития сельского хозяйства. Под «пиком фосфора» понимают момент времени, когда увеличение объёмов добычи фосфорной руды не сможет насытить рынок, что приведёт существенному возрастанию цены на руду. В принципе если слышали и понимаете, что такое «пик нефти», — это аналогичное явление, но только не для энергетики, а для сельского хозяйства. [2].

Проблему «пика фосфора» рассматривают две гипотезы: статическая и динамическая.

Статическая гипотеза основана на интуитивной концепции о том, что растущий спрос на фосфор приведёт к исчерпанию разведанных месторождений, а скорость добычи и потребления определяют скорость истощения запасов. Это означает, что в определенный момент времени мировое производство фосфора достигнет пика и замедлится, несмотря на растущий спрос и цену [3]. Именно так в литературе этот момент называют «пиком фосфора». Расчеты «пика фосфора» основаны на оценках запасов фосфатной руды. Поскольку нет консенсуса по размеру этих запасов, эксперты не пришли к единому мнению по вопросу о том, когда он наступит [4]. Согласно этой гипотезе (оценка относится к 2009 году), производство фосфора достигнет пика в 2033 году [5]. Но в 2009 году геологическая служба США (USGS) пересчитала запасы фосфора с 16 000 до 60 000 млн., и по обновлённым расчётам «пик фосфора» наступит между 2051 и 2092 годами [6]. При этом ещё неизвестна величина неразведанных руд, влияние регенерации фосфора и изменение сельскохозяйственных технологий применения удобрений в будущем.
Динамическая гипотеза состоит в том, что дефицит фосфатной породы реагирует на изменения экономической целесообразности производства фосфатов. Согласно этой парадигме, нехватка ресурсов является постоянной чертой человеческой цивилизации: ресурсы будут дефицитными до тех пор, пока их разработка и переработка требуют больших материальных затрат. Ключевым моментом здесь будет вопрос, насколько они ценны с точки зрения временных и материальных затрат, и как соотносятся с другими связанными товарами и услугам в обществе. Согласно этой гипотезе, маловероятно, что в ближайшее время мировые запасы фосфатом истощатся. При этом следует отметить, что проблема нехватки фосфора не ограничивается только истощением ресурсов фосфатных руд. Нехватка руд является актуальной проблемой, когда небольшое число стран-поставщиков используют свои «рыночные возможности» для манипулирования ценой на продукт.
Нехватка ресурсов также может быть следствием геополитических потрясений в регионах-поставщиках, вызванных сокращением экспорта фосфатных руд, как это произошло с Сирией и Тунисом (смотри график объемов добычи фосфора по странам). Аналогичным образом, снижение объёма производства руды связано с нехваткой воды из-за конкуренции за водные ресурсы между горнодобывающей промышленностью, сельским хозяйством и населением. Помимо прочего необходимо учитывать содержание кадмия и других тяжелых металлов в фосфатной руды. Например, марокканская руда сильно загрязнена кадмием и ураном, и ЕС этим сильно обеспокоен, так как в дальнейшем объём поставок из Марокко будет расти. Ценовая неэластичность предложения также является проблемой: сроки и инвестиции для разработки новых месторождений и технологий зачастую являются лимитирующими факторами, определяющими дефицит. Это видно из графика роста объёмов производства фосфорных руд в Китае, нарастившего мощности с 30 тыс. тонн в год в 2000 году до примерно 140 тыс. тонн в год в 2016 году.

А теперь посмотрим статистические данные по запасам фосфатных руд в мире.

По данным американской геологической службы (USGS, собственно это главный источник) 72,4% руд сосредоточено в Марокко, затем север Африки, всё довольно наглядно видно на рисунке.

На выше расположенной диаграмме видно, как увеличивалась добыча фосфатов с середины двадцатого века. Ниже привожу график изменений данных о разведанных ресурсах фосфатных руд (синий) и объёмов мировой добычи с 1994 по 2016 годы. США были лидерами освоения фосфатных руд вплоть до 2006 года, затем лидерство перехватил Китай.
Как отмечалось выше, в 2009 году был небольшой скандал, после которого американская геологическая служба сделала переоценку мировых запасов фосфатных руд с 16 до 60 миллионов тонн, и неизвестно, сколько ещё не разведано. Согласно указанным данным на 2015 год в мире около 68 000 тыс. тонн фосфатных руд при объёме добычи 240 тыс. тонн. Условно, приняв объём добычи за константу разведанных фосфатных руд, ресурсов хватит ещё на 68000/240 = 282 года, без учёта регенерации фосфора и открытия новых месторождений. Так что говорить о дефиците фосфора пока не приходится. На мой взгляд, цены на сырьё и производные продолжат рост.

Производители фосфатных руд 2000

Производители фосфатных 2015 год.
На сегодня основными производителями фосфатных руд выступают Китай, Марокко (включая Западную Сахару) и США. За ними следуют Россия, Бразилия, Иордания, Египет и Тунис. Крупнейшие производители фосфорных руд: Марокканская ОСР, американская компания Мозаика, российская ОАО «ФосАгро» и китайская Группа Yuntianhua.

За 15 лет Китай нарастил объём добычи с 30 тыс. тонн в год в 2000 году до 120 тыс. тонн в год в 2015 году, и фактически производит 50% мирового количества фосфатов. Это же 50% мирового количества фосфатов, Карл! Важно отметить, что власти Китая сильно увеличили экспортные цены на сырьё, тем самым стараясь оставить его внутри страны для нужд собственного сельского хозяйства и оказать экономическое давление на сельское хозяйство соседних стран.

Основные страны импортёры фосфатных руд на 2012 год.

Для импортёров фосфатных руд есть ещё одна неприятная тенденция, которая заключается в том, что фосфатная горно-добывающая промышленность демонстрирует вертикальную интеграцию. Под этим надо понимать, что добывающие компании стараются производить удобрения, фосфорную кислоту и другие производные фосфатных руд. В результате импорт готовых удобрений будет обходиться дороже, чем покупка руды. По состоянию на 2016 год цена на фосфатную руду (112$/тонна), МАД (475$/тонна) и ДАМ (446$/тонна) отличается в 4 раза. Из графиков МАД (моноаммоний фосфат) и ДАМ (диаммоний фосфат) выпадает 2009 год, по непонятным мне причинам, видимо в 2008 году много закупили, а в 2009 году потребовалось меньше. Напоследок для любознательных приведу диаграмму фосфорных удобрений производимых из фосфатной руды.

SP – single superphosphate — CaSO4•2H2O,TSP — triple superphosphate Ca(H2PO4)2•H2O, DAP – diammonium phosphate (NH4)2HPO4, MAP – monoammonium phosphate — NH4)H2PO4, WPA – промежуточный продукт растворения апатита в серной кислоте, т.е. «сырая фосфорная кислота», NPK — производное растворённого в азотной кислоте апатита с добавками калия, MAP и TSP.
По оценкам международной ассоциации производителей удобрений (IFA), мировая перерабатываемая мощность по фосфатным удобрениям в 2008 году составила 70 млн. тонн продукта с потенциалом достижения 89 млн. тонн в 2013 году. На сегодняшний день, диаммонийфосфат (ДАФ), моноаммонийфосфат (МАФ — аммофос) и тройной суперфосфат (TSP) составляют около половины производимых фосфорсодержащих удобрений.

Итоги:
1. В статье рассмотрены причины возникновения проблемы «пика фосфора». Основной причиной является то, что объём потребления фосфора превышает количество, возвращаемое в биосферу естественным круговоротом фосфора в природе. Вопрос «пика фосфора» актуален для ЕС и Азиатских стран, на долю которых приходится чуть боле 75% мирового импортёра фосфатов.
2. Рассмотрен мировой рынок фосфатных руд. Годовой объём добычи фосфорных руд возрос с 10 млн. тонн в 1945 до 240 млн.тонн в 2015, т.е. в 240 раз. Объёмы добычи и спрос будут расти и дальше, как и численность населения Земли. При имеющихся объёмах добычи (240 млн.тонн/год) разведанных запасов (68 – 69 млрд. тонн) хватит на 280 лет, в самом неоптимистичном варианте с постоянным наращиванием добычи на 30 – 70 лет.
3. Приведены цены на сырьё и фосфорные удобрения на примере цены импортного фосфорного сырья и удобрений, ввозимого в США. На цены будут влиять как политические факторы, так и уровень инвестиций в технологии разработки и регенерации фосфора. И странам потребителям фосфорных удобрений придётся следить геополитическим климатом в странах экспортёрах.

Источники:
1. Р. М. Халиков, О.В. Иванова. КРУГОВОРОТ СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА В ПРИРОДЕ. Башкирский государственный университет
2. Risks and Opportunities in the Global Phosphate Rock Market/ Robust Strategies in Times of Uncertainty /The Hague Centre for Strategic Studies No 17 | 12 | 12.
3. D.Cordell and S.White, ‘Peak Phosphorus: Clarifying the Key Issues of a Vigorous Debate About Long-Term Phosphorus Security,’ Sustainability 3, no. 10 (October24, 2011): 2027–2049, doi:10.3390/su3102027.
4. D.Cordell, S. White, and T. Lindstrom, ‘Peak Phosphorus: The Crunch Time for Humanity ?,’ The Sustainability Review 2, no. 2 (2011).
5. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009.
6. J. Van Kauwenbergh Geologist and Principal Scientist Research and Development Division. World Phosphate Rock Reserves and Resources Steven. International Fertilizer Development Center (IFDC). 2010.

* — Данные по импорту и экспорту фосфорной руды в мире также можно посмотреть здесь:
fertilize
fao
Американская геологическая служба