Как делают фосфатные удобрения

Фосфорные удобрения: основные виды, состав, применение

Одним из самых важных элементов для растений, наравне с азотом и калием, является фосфор. Он обеспечивает растения энергией и отвечает за обменные процессы. Фосфор является составляющим элементом многих веществ, поддерживающих жизнь во всех организмах. Для нормального развития растений крайне необходимы фосфорные удобрения.

Фосфорные удобрения: что это

Многие начинающие садоводы спрашивают: фосфорные удобрения, это какие? Это минеральные удобрения и соли. Если фосфора достаточно в тканях растений, оно своевременно зацветает, развивается, плодоносит. Избыток фосфора наносит минимальный вред, поскольку растения обычно потребляют ровно столько минерального элемента, сколько нужно.

При недостаточном количестве фосфора растение может погибнуть. Не будут развиваться семена, у бахчевых культур опадут листья, зерновые культуры превратятся в обычную траву. Эффективность воздействия фосфора зависит от вида почвы. Лучше всего фосфор работает в комплексе с азотными удобрениями. Применение их в черноземах дает возможность корневой системе становиться более крепкой, она развивается быстрее. Удобренные растения не нуждаются в обильном поливе.

Если лесные почвы, нужно использовать только комплексные удобрения, поскольку положительное влияние на растения фосфора уменьшается при отсутствии азота. Также комплексные удобрения необходимы почвам с повышенным уровнем кислотности и низким показателем плодородия.

Производство фосфорных удобрений

Удобрения с фосфором получают по определенной схеме, которая состоит из нескольких этапов обработки. Главный природный компонент фосфорных удобрений — фосфорная руда (фосфориты или апатиты). В процессе обработки нужно отделить примеси от руды. Чтобы удобрение считалось хорошо обогащенным, количество фтора в минерале должно быть не менее 35%.

Этапы переработки продукции:

• Руда измельчается до состояния муки.
• Проводится насыщение фосфорной, азотной и серной кислотами.
• Фосфатное восстановление.
• Обработка при высокой температуре.

По этой технологии можно получить различные фосфорные минеральные удобрения, которые распределяются на несколько групп в зависимости от свойств.

Виды фосфорных удобрений

Фосфорные удобрения, виды:

1. Комплексные: азотно-фосфорно-калийные и калийно-фосфорные удобрения.
2. Труднорастворимые: диаммофос, аммофос, вивианит, фосфоритная мука. Они взаимодействуют только с азотной и серной кислотами, а со слабыми кислотами не вступают в реакцию.
3. Лимонно-растворимые и цитратные: термофосфат, преципитат, костная мука. Их применяют в качестве элементов, которые обогащают грунт, перед посевом.
4. Водорастворимые: двойной суперфосфат, суперфосфат, суперфос. Жидкие фосфорные удобрения предназначены для укрепления корней.

Рассмотрим подробнее все виды удобрений.

Водорастворимые удобрения

Суперфос. Это гранулированное концентрированное удобрение, в ней более 40% фосфора. Идеально для цветочных, овощных и других культур.

Суперфосфат. Удобрение состоит из монокальция фосфата, магния, серы и фосфорной кислоты. Бывает в виде порошка и в гранулах. Применяется для всех видов грунта, независимо от культур. Внедряют суперфосфат в качестве смесей и в чистом виде. Это удобрение помогает растениям укрепить иммунную систему, противостоять самым низким температурам. Растения, которые удобряются суперфосфатом, дают богатый урожай. Особенно благоприятна такая подкормка для томатов. Ускоряется их цветение, рост, процесс завязи плодов. Удобрение вносят во время посадки, его насыпают в лунки. Если земля не была удобрена при посадке, делают жидкое удобрение и осуществляют полив земли перед цветением томатов.

Двойной суперфосфат. Это фосфорсодержащее удобрение содержит 50% концентрированного фосфора. Подкормка вносится в осенний период при вспашке. Если грунт не удобрить вовремя, то весной и летом двойной суперфосфат можно применять только в растворенном виде. Это удобрение дороже других, но она оправдывает себя, поскольку его хватает на большое количество подкормок. Чаще всего применяется для деревьев и кустарников.

Труднорастворимые удобрения

Фосфоритная мука. Это вещество порошкообразной формы серого или бурого цвета без запаха. Мука отлично взаимодействует с минеральными кислотами, получаются гидрофосфаты. Порошок в любых природных условиях не теряет своих свойств. В составе фосфоритной муки до 30% фосфора. Основной компонент — ортофосфат. Этот вид удобрений используют как основной, подходит для осеннего внесения. Наиболее подходит для болотного, серого лесного, щелочного черноземного, подзолистого грунтов. Его можно применять с другими удобрениями. Для кислых удобрений применяют в качестве нейтрализатора. Фосфоритная мука является безвредным, дешевым, экологически чистым. Единственный недостаток — сильное пыление при рассеивании.

Вивианит. Получается из болотной железной руды. По внешнему виду — синий или серо-голубой порошок. В его составе до 28% фосфора. Свойства такие же, как у фосфоритной муки.

Аммофос. Ортофосфорная кислота нейтрализуется с участием аммиака, получается аммофос. Основную массу аммофоса занимает фосфор, азота там остается совсем мало. Подкормка идеально для огурцов. Удобренные культуры хорошо переносят перепад температур. В составе аммофоса не содержится хлор, при обработке огурцы не будут болеть хлорозом и мучнистой росой. В удобрении нет и нитратных соединений, поэтому у садоводов он пользуется повышенной популярностью. Землю удобряют перед вспашкой или во время посадки. Использовать его можно и на любой стадии роста при необходимости.

Диаммофос. Это уникальное удобрение, которое уменьшает кислотность почв и повышает основные показатели развития. В составе повышенная концентрация фосфора. Можно использовать подкормку вместе с органическими удобрениями. Если смешать диаммофос и птичий навоз, получается удобрение увеличенной концентрации, его нужно разводить большим количеством воды. Диаммофос используется для всех видов растений. При посадке картофеля удобрение добавляется в каждую лунку. Остальные растения подкармливают во время посадки или в период цветения. Лучше удобрять жидким удобрением, поливая под корень.

Цитратно-лимонно-растворимые удобрения

Преципитат. Удобрение белого или светло-серого цвета в виде порошка. Концентрированное удобрение включает до 30% фосфора. Может применяться для всех растений и всех видов грунта. По эффективности не уступает суперфосфату, оказывает положительное воздействие на кислый грунт.

Костная мука. Это фосфорное удобрение получают из органических соединений. Получается после измельчения костей сельскохозяйственных животных. В составе костной муки до 60% фосфора. Подкормка не содержит химикатов. Этим удобрением подкармливают все зеленые культуры. Применяется для огурцов, томатов, картофеля. Хорошее удобрение для цветов: лиан, фикуса и пальмы.

Термофосфат. Содержание фосфора до 30%. Существует три вида этого удобрения: обесфторенный фосфат, мартеновский шлак, томасшлак. Томасшлак получают из стальной и железной руды. Это щелочная подкормка. Тщательно спешивают с грунтом. Обесфторенный фосфат эффективен на черноземах. Фосфат-шлак незаменим на кислотных грунтах, поскольку является высокощелочным средством.

Фосфорное удобрение в домашних условиях

Чаще всего садоводы используют готовые подкормки, но можно приготовить удобрение своими руками. Для этого берут растения, содержащие фосфор. Можно воспользоваться следующим рецептом:

Тимьян ползучий — 0,7%

Ягоды рябины — 1%

Это будет натуральное удобрение без химических примесей.

Нехватка фосфора: как проявляется

По внешнему виду и состоянию растений всегда можно понять, какого элемента ему не хватает. При недостатке фосфора проявляются следующие признаки:

• изменяется форма листвы;
• растение становится темно-зеленым, а затем фиолетово-багровым;
• листья начинают раньше времени опадать;
• плохо развивается корневая система;
• замедляется рост;
• на листьях появляются темные пятна.

Причины дефицита фосфора:

• ненормированное внесение удобрений;
• нерегулярные подкормки;
• истощение микрофлоры почвы;
• фосфор задерживается в почве и не поступает растениям;
• неправильная культивация.

Чтобы устранить все причины, нужно вносить фосфорные подкормки в достаточном количестве и в определенное время.

Как вносят фосфорные удобрения

Чаще вносят фосфорные удобрения осенью, поскольку они не всегда легко усваиваются растениями. Их вносят в почву, которую тщательно перекапывают. Зимой происходят реакции, земля в результате которых обогащается, пропитывается полезными веществами, обеспечивая нормальное развитие растений.

Можно использовать минеральные подкормки и в весенне-летний период. Подкармливая культуры, нужно рассчитывать дозировку, иначе можно повредить корни. Вещества всегда разводятся в воде, полученный концентрат вносится под корень. Удобрение подбирается, учитывая особенности грунта. Количество удобрений зависит от вида растений.

Источник

Как получают фосфорные удобрения

Основным сырьем для производства фосфорных удобрений в нашей стране служат хибинские апатиты, а также фосфориты, месторождения которых расположены в разных районах СССР и довольно многочисленны. На обогатительных фабриках сырая апатитовая руда перерабатывается в апатитовый концентрат, содержащий до 40% Р₂О₅. При этом содержащиеся в руде другие минералы — нефелин, титаномагнетит и т. п. — отделяются от апатита и используются в различных отраслях промышленности. Апатитовый концентрат поступает на химические заводы для производства суперфосфата.

Химическая промышленность Советского Союза производит следующие фосфорные удобрения: суперфосфат простой порошкообразный, гранулированный, аммонизированный, двойной, томасшлак, обесфторенный фосфат, аммофос. Путем тонкого размола из фосфоритов готовят фосфоритную муку.

В зависимости от формы, в которой фосфаты содержат фосфорный ангидрид (Р₂О₅), фосфорные удобрения разделяют на три группы:

1. Воднорастворимые. Они наиболее подвижны в почве и потому действуют быстрее. К ним относятся: суперфосфат (простой и двойной), фосфаты аммония (аммофос, диаммофос), фосфаты калия, некоторые сорта нитрофоски и др.

2. Лимонно- и цитратнорастворимые. Они содержат соли фосфорной кислоты, растворимые в 2%-ном растворе лимонной кислоты или аммиачном растворе лимоннокислого аммония. Такое условное мерило применяется в сельскохозяйственной практике для оценки удобрений, которые по степени растворимости находятся между воднорастворимыми и практически не растворимыми формами фосфатов. Эту группу называют «усвояемыми» фосфатами. К ним относятся: приципитат, томасшлак и обесфторенные фосфаты.

3. Нерастворимые фосфаты. Они растворяются лишь в сильных минеральных кислотах. Нерастворимыми их называют условно. Они усваиваются растениями медленно и главным образом на кислых почвах.

Самое распространенное фосфорное удобрение суперфосфат.

Его изготовляют на химических заводах действием серной кислотой на измельченный фосфорит или апатитовый концентрат. Процесс производства в основном заключается во взаимодействии фосфата с серной кислотой. Кислота переводит фосфор из трудноусвояемой формы в воднорастворимое состояние, при котором он делается легко доступным для усвоения корнями растений.

Почти все советские суперфосфатные заводы сейчас работают по наиболее совершенному непрерывному способу. Серная кислота концентрации 76% поступает из сернокислотного цеха в приемный бак. Непрерывно действующий насос перекачивает ее в верхний напорный бак. В напорном баке поддерживается постоянный уровень кислоты; избыток ее по переливной трубе возвращается обратно в приемный бак. Из напорного бака кислота поступает в сернокислотный смеситель для разбавления водой до концентрации 68%. Из смесителя разбавленная кислота проходит один за другим три регулирующих прибора. Один прибор регулирует температуру, другой — концентрацию, третий — расход кислоты. Все они настроены на заданный режим и работают автоматически и взаимосвязанно.

Пройдя регулирующие приборы, серная кислота в строго определенной дозе поступает в суперфосфатный смеситель, куда одновременно загружается апатитовый концентрат. До поступления в суперфосфатный смеситель апатитовый концентрат проходит через ряд аппаратов. Транспортер подает его со склада в приемный бункер, откуда концентрат при помощи шнекового питателя и элеватора идет в расположенный наверху прямой шнек (винтовой транспортер). Шнек обеспечивает питание ленточного весового дозатора. Избыток апатитового концентрата снимается с воронки весового дозатора обратным шнеком и возвращается в приемный бункер. В дозаторе же сохраняется постоянный уровень концентрата. Из дозатора апатитовый концентрат поступает в суперфосфатный смеситель.

Загруженные в суперфосфатный смеситель апатитовый концентрат и серная кислота тщательно перемешиваются в течение 5-6 мин. Получается сметанообразная масса — пульпа. Она непрерывно сливается в суперфосфатную камеру. В результате взаимодействия апатитового концентрата с серной кислотой выделяется большое количество тепла и температура пульпы достигает 100-120°.

В суперфосфатной камере продолжается начавшаяся в смесителе реакция разложения апатита серной кислотой. Пульпа затвердевает — «схватывается». На это требуется около часа. Все это время суперфосфатная камера медленно вращается вокруг неподвижного центрального вала в виде трубы. За один оборот камеры пульпа успевает затвердеть настолько, что ее можно выгружать из камеры. В течение часа суперфосфатная камера выпускает до 60 Т суперфосфата.

Суперфосфат выгружают из камеры особым приспособлением — каруселью. Смонтированная внутри камеры карусель снабжена ножами, которые срезают суперфосфат и при помощи скребков сбрасывают его в вырез центральной трубы. Из трубы суперфосфат попадает на транспортер, а с него — на склад.

На складе суперфосфат при помощи грейфера укладывают в кучи высотой 6-8 м. Здесь его выдерживают до 15-20 суток, чтобы процесс разложения фосфатного сырья завершился. За это время суперфосфат несколько раз перелопачивают. Когда он «дозреет», его пропускают через грохот и затем грузят в вагоны.

В процессе производства из суперфосфатного смесителя и камеры выделяются газы, содержащие фтористый кремний и водяные пары. Их отсасывают вентилятором в абсорбционную (поглотительную) аппаратуру. При этом фтористый кремний поглощается водой и образует раствор кремнефтористоводородной кислоты. Из нее получают фтористые соли и другие соединения, применяемые в сельском хозяйстве и промышленности.

В суперфосфате содержится от 14 до 20% Р₂О₅ в воднорастворимой, быстро усваиваемой растениями форме.

При непрерывном способе производства суперфосфата все процессы работы механизированы, аппаратура хорошо закрыта. Все это облегчает и оздоровляет труд рабочих.

Суперфосфат выходит из камеры в виде кусков или порошка. Но при хранении он слеживается, портит тару, образует комки. Во избежание этого суперфосфат выпускают в виде зерен (гранул) определенной величины (1-4 мм в диаметре).

Гранулированный суперфосфат не слеживается, не пылит. С помощью рядовой сеялки его можно вносить вместе с семенами в почву на нужную глубину, не опасаясь понижения всхожести семян. При внесении гранулированного суперфосфата в рядки сеялкой можно значительно уменьшить дозу суперфосфата.

Гранулирование суперфосфата производится на заводе следующим образом: порошковидный суперфосфат смешивают с молотым известняком или доломитом, чтобы нейтрализовать его свободную кислотность. Нейтрализованный суперфосфат подают ленточным питателем в горизонтально вращающийся цилиндр — гранулятор. Здесь суперфосфат смачивается водой, которую разбрызгивают через форсунки. При вращении гранулятора смоченный пластичный суперфосфат приобретает форму гранул различной величины.

Влажный гранулированный суперфосфат поступает в сушильный барабан, обогреваемый топочными газами. После сушки его подают элеватором на грохот с двумя ситами. Через первое проходят гранулы диаметром 1-4 мм. Гранулы крупнее этого размера направляются в дробилку, а оттуда в дробленом виде снова возвращаются на грохот с ситами.

Гранулы, задержанные на втором сите, представляют собой готовый гранулированный суперфосфат. С помощью транспортера он направляется в бункер, затем упаковывается в многослойные бумажные мешки и поступает на склад готовой продукции.

Гранулированный суперфосфат из апатита содержит 19,5 — 20% Р₂О₅ в усвояемой растениями форме; из фосфоритов получают суперфосфат с меньшим содержанием Р₂О₅.

Двойной суперфосфат содержит до 48-50% Р₂О₅, т. е. в два раза больше по сравнению с простым. Это удобрение получают разложением апатита или фосфорита фосфорной кислотой.

Фосфорную кислоту получают на заводах двумя способами. По одному — фосфат обрабатывают большим количеством серной кислоты. В осадок выпадает гипс. Раствор отфильтровывается. Этот раствор и представляет собой разбавленную фосфорную кислоту. По другому способу фосфат смешивают с песком, углем или коксом и плавят в электропечи. В результате выделяется газообразный фосфор, который окисляется затем кислородом воздуха и образует с парами воды фосфорную кислоту.

Нейтрализуя фосфорную кислоту аммиаком, получают фосфаты аммония — удобрения, содержащие 47-51% Р₂О₅ и, кроме того, 10-20% азота. Двойной суперфосфат и фосфаты аммония за высокое содержание в них питательного вещества называют концентрированными удобрениями.

Другие виды удобрений

КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Источником сырья для производства калийных удобрений служат главным образом Соликамское (Урал) и Стебниковское (Западная Украина) месторождения калийных солей. Залежи калия в СССР очень велики; они превосходят все известные мировые запасы. В ближайшие годы будут разрабатываться калийные залежи в Белоруссии и других районах СССР.

Химическая промышленность нашей страны производит много калийных удобрений: хлористый калий, калийные соли, сернокислый калий, калинит, калимагнезию.

МИКРОУДОБРЕНИЯ

Кроме основных минеральных удобрений (азотных, фосфорных и калийных), в современном сельском хозяйстве широко применяются так называемые микроудобрения. Малые количества их, внесенные в почву дополнительно к основным удобрениям, обеспечивают хорошее развитие растений и высокие урожаи.

В качестве борного удобрения применяются борная кислота и бура, а также отходы от производства борной кислоты. Кроме того, суперфосфатные заводы выпускают специально приготовленный борный суперфосфат. Бор особенно эффективен на подзолистых (нечерноземных) почвах после их известкования. Бор предохраняет растения от некоторых заболеваний.

В качестве удобрения, содержащего медь, применяют так называемые пиритные огарки, представляющие собой отходы при производстве серной кислоты. Применяется для этой цели и медный купорос. Удобрение медью особенно нужно на торфяных и болотных почвах.

В качестве марганцевых удобрений применяют главным образом марганцевый шлам — отходы производства, получаемые при обогащении марганцевых руд и при производстве марганца. Для этой же цели употребляется и сернокислый марганец. Выпускается суперфосфат с небольшой примесью марганца (около 1,5%). Марганцевые удобрения успешно применяются на черноземных почвах. В качестве микроудобрения на семенных посевах бобовых растений (клевер, люцерна и др.) с успехом используют соли молибдена.

Источник