Калия хлорид удобрение производство
Калийные удобрения содержат в качестве основного питательного элемента калий. Важнейшие виды: хлорид калия КСl (58-62% К2О), сульфат калия K2SO4 (45-50% К2О), калимагнезия K2SO4.MgSO4 (26-28% К2О), калийная смешанная соль (30-50% К2О), получаемая механическим смешением тонкоизмельченной сильвинитовой руды с техническим КСl.
Хлористый калий является концентрированным калийным удобрением. Представляет собой белое кристаллическое вещество и легко растворяется в воде. Содержание питательного вещества K2O находится на уровне 52-62%. Основным сырьем для производства хлористого калия являются природные калийные соли (сильвинит и карналлит – соли с содержанием чистого вещества на уровне 12-15% с примесями солей натрия и магния). Хлористый калий применяют на любых почвах как основное удобрение. Особенно эффективно при использовании под корнеплоды, картофель, подсолнечник, плодовые и др. культуры. На бедных калием легких почвах и торфяниках все без исключения сельскохозяйственные культуры нуждаются в калийных удобрениях. Калийные удобрения, как правило, применяются в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями.
Помимо увеличения урожайности, калийные удобрения повышают качественные характеристики выращиваемой продукции: это проявляется в повышении сопротивляемости растений к заболеваниям, повышении стойкости плодов при хранении и транспортировке, а также улучшении их вкусовых и эстетических качеств.
Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, используемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Значительное количество хлора во многих калийных удобрениях отрицательно влияет на рост и развитие растений, а содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физик о-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых.
Калийные удобрения подразделяются на три группы:
— Концентрированные, являющиеся продуктами заводской переработки калийных руд — хлористый калий, сернокислый калий, калийно-магниевый концентрат, сульфат калия-магния (калимагнезия);
— Сырые калийные соли, представляющие собой размолотые природные калийные руды — каинит, сильвинит;
— Калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием — 30-ти и 40%-ные калийные соли.
Основным калийным удобрением является хлористый калий. Содержание в нем К2О составляет 63,2%. России выпускаются три основных вида хлористого калия: гранулированный (гранулят), розовый и белый хлористый калий. Все три вида продукции являются калийными удобрениями. Калий из мелкокристаллической формы активно поглощается почвой и становится недоступен растениям. Поэтому наиболее востребованы крупнокристаллический и гранулированный виды удобрения, которые также меньше слеживаются.
Гранулят является высококачественным продуктом, который используется, главным образом, в странах, применяющих более передовые методы удобрения почвы. Грануляция замедляет впитывание удобряющих питательных элементов в почву, что, в свою очередь, продлевает действие удобрений. В первую очередь, данный вид продукции используется в сельскохозяйственных целях. Он в используется либо для непосредственного внесения в почву, либо смешивается с азотными и фосфатными удобрениями. Обладает наибольшей добавленной стоимостью по сравнению с другими видами калийных удобрений, как правило поставляется на экспорт на наиболее развитые рынки.
Розовый хлористый калий имеет розовый цвет, производится как отдельный стандартный продукт, уровень содержания калия в котором очень близок к грануляту. Выпускается на флотационных обогатительных фабриках. Может использоваться как для прямого внесения в почву, так и для производства смешанных удобрений. Также используется в качестве сырья для производства гранулированного хлористого калия.
Белый хлористый калий имеет белый цвет. Производится из из сильвинитовой руды. Белый хлористый калий в основном используется для производства смешанных азотно-фосфатно-калийных удобрений.
Калимагнезия – сульфат калия-магния (шенит) – K2SO4 .MgSO4. Двойная соль сернокислого магния и калия. Содержит до 28% К2О. Хорошее удобрение под картофель, особенно на легких почвах.
Сульфат калия — K2SO4. Содержит 45 – 52% К2О. Удобрение характеризуется хорошими физическими свойствами: не гигроскопично, не слеживается. Его рекомендуют использовать под культуры, отрицательно реагирующие на хлор (картофель, табак, гречиху, виноград, цитрусовые).
Технология производства
Из сильвинита хлористый калий получают методами галургии и флотации.
Флотационный способ обогащения сильвинитовых руд ведётся в насыщенных солевых растворах. Он основан на селективной гидрофобизации реагентами собирателями поверхности калийных минералов, создающей условия для закрепления частиц на пузырьках воздуха и извлечения их в пенный продукт. Флотационный метод переработки включает подготовительные операции по крупности минеральных зёрен (измельчение и классификация) и по выделению глинисто-карбонатных шламов (обесшламливание).
Окончательный концентрат с содержанием KCl 95,3-96,2% подвергается обезвоживанию и сушке. «Хвосты» флотации, с содержанием KCL 2,5-3,0% после обезвоживания транспортируются на складирование на солеотвал. Шламовый продукт после сгущения и осветления щелоков транспортируется на шламохранилище. Извлечение полезного компонента при флотационном методе переработки составляет 84-85%.
Галургический метод. Этот процесс переработки калийсодержащего сырья основан на растворении хлористого калия из руды горячим раствором при 120° и раздельной кристаллизации солевых составляющих перерабатываемой руды. Галургия (в переводе с греческого – «соляное дело») включает изучение состава и свойств природного солевого сырья и разработку способов промышленного получения из него минеральных солей.
Галургический метод разделения основан на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах.Технологический процесс галургического способа складывается из дробление сильвинитовой руды, растворения сильвинита горячим щелоком в растворителях со шнековыми мешалками и ковшовыми элеваторами, охлаждению (с целью кристаллизации хлорида калия из осветленного насыщенного раствора) сгущения в отстойниках. Затем сгущенная суспензия через промежуточную мешалку подается на центрифуги. Сушка отфильтрованного хлорида калия осуществляется на сушильных барабанах или печах кипящего слоя. Содержание хлористого калия в концентрате составляет 95-98%, в галитовых отходах 2,5-3,0%, извлечение 86,5-87,5%. Для выделения хлорида калия этот метод используется шире метода флотации, который базируется на разной смачиваемости веществ.
В России выпускаются различные марки хлористого калия. Рассмотрим особенности производства белого, розового и гранулированного продукта.
WMOP (белый хлористый калий)
•Белый хлористый калий производится на обогатительных фабриках из сильвинитовой руды, являющейся разновидностью калийной руды. ОАО «Уралкалий» является единственным производителем белого (галургического) хлористого калия с содержанием К2О не менее 62% в мелкокристаллической и стандартной (обеспыленной) формах в РФ.
•Сильвинитовая руда доставляется конвейером на химические обогатительные фабрики, где измельчается для дальнейшей переработки. После измельчения до необходимого размера сильвинит смешивается с маточным раствором — раствором хлорида магния и хлоридом калия, — для осуществления процесса выщелачивания
•Маточный раствор растворяет соль в сильвинитовой руде, оставляя более высокой концентрацию хлорида калия в суспензии. Соляные отходы удаляются и перекачиваются в отдельную камеру вместе с маточным раствором, удаляемым из данных отходов. Маточный раствор перекачивается обратно в камеру выщелачивания
•Полезная суспензия, полученная в результате процесса выщелачивания, очищается от примесей в горячем концентраторе, который отделяет и удаляет глинистые отходы и соляные примеси, оставляя горячую концентрированную жидкость. Некоторые из отходов, полученных в процессе очистки, которые еще содержат полезное количество хлорида калия, перекачивается обратно в камеру выщелачивания для извлечения еще большего количества хлорида калия
•Горячий концентрат помещается в систему кристаллизации, где он мгновенно охлаждается и подвергается дальнейшей кристаллизации. В ходе данного процесса образуется очищенная суспензия кристаллов калия, которая высушивается с помощью гидроциклонов и промышленных центрифуг для получения «сгустка» калия
•Сгусток транспортируется в барабанную сушилку, работающую на жидком топливе или природном газе, для окончательного удаления воды. Влажность конечного продукта — сухого белого хлористого калия — составляет менее 0,2% от веса
PMOP (розовый хлористый калий)
•Розовый хлористый калий производится на флотационных обогатительных фабриках
•После добычи основная масса калийной руды транспортируется по конвейерной ленте на ближайшую фабрику, где измельчается для подготовки к последующей переработке
•После измельчения до необходимого размера калийная руда подвергается обесшламливанию — процессу, в ходе которого мелкие материалы, такие как глина и песок отделяются от калийной руды посредством турбуленции в гидроциклонных машинах
•Процесс обесшламливания завершается помещением частично очищенной калийной руды во флотационную машину, в которой определенные химические вещества создают пузырьки, которые приклеиваются к частицам хлорида калия и выталкивают данные частицы на поверхность смеси для их последующего отделения
•Полученная пенистая смесь очищается во флотационной машине трижды с целью увеличения концентрации хлорида калия. Высокая степень влажности калия приводит к образованию комков в ходе хранения и транспортировки, а также к разрушению гранулированной структуры
•Для снижения уровня влажности до 5 % ОАО «Уралкалий» использует сепараторы, вакуумные фильтры и термокамеры. Дальнейшая просушка в вертикальной трубной сушильной установке при высоких температурах позволяет снизить влажность с 5 % до приблизительно 0,1 %
•Затем продукт обрабатывается химикатами с целью предотвращения образования комков из частиц калия, а также с целью предотвращения образования пыли при внесении продукта в почву
GMOP (гранулят)
•Процесс производства Гранулята идентичен тому, который используется при производстве розового хлористого калия вплоть до окончания последнего этапа просушки
•На этой стадии вместо подготовки к отгрузке высушенный калийный порошок спрессовывается в комки с помощью вальцовых прессов под давлением в 250 атмосфер
•Гранулы необходимого размера отделяются через просеиватели, которые предназначены для удаления острых краев и трещин, а также закаляются в термокамерах с целью увеличения прочности. Полученные гранулы обрабатываются химическими веществами с целью предотвращения образования комков из гранул, а также с целью предотвращения образования пыли при внесении в почву
•В настоящее время ОАО «Уралкалий» производит Гранулят в качестве дополнения к производству розового хлористого калия, но в случае дальнейшего роста спроса на Гранулят ОАО «Уралкалий» обладает технологией производства Гранулята из белого хлористого калия
Сульфат калия встречается в природе в месторождениях калийных солей и в водах соленых озер. Его можно получить обменной реакцией между хлоридом калия и серной кислотой или сульфатами других элементов.
Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка калийных удобрений можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок калийных удобрений в России».
Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование
Источник
Калий хлористый (хлорид калия)
N
P
Ca
Mg
S
Fe
Микроэлементы, %
Sе
Ag
B
Mo
Mn
Cu
Zn
Co
I
V
Хлористый калий – основное калийное удобрение, мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком. Содержит, в зависимости от способа производства, от 58 до 60 % оксида калия (K2O). В химически чистом хлориде калия содержится 63,1 % K2O. [7] Вносят хлористый калий, как и другие калийные удобрения, в основной прием под вспашку, а на легких почвах – под культивацию. [3]
Для нужд сельского хозяйства выпускаются гранулированные и непылящие формы хлористого калия. Освоен выпуск хлористого калия с различными микродобавками (медью, бором, цинком). [5]
Содержание:
Физические и химические характеристики
Калия хлористый (чистое вещество) – бесцветные кристаллы с кубической решеткой. При температуре +298°C и давлении 1,95 МПа образуется кубическая модификация.
Физические характеристики:
- Растворимость в воде (г в 100 г):
- при 0°C – 28,1,
- при +20°C – 34,3,
- при +40°C – 40,3,
- при +100°C 56,2.
- Температура кипения насыщенного водного раствора (58,4 г KClв 100 г H2O) – +108,56°C.
- Плохо растворим в жидком аммиаке (NH3). [6]
Калий хлористый выпускается промышленностью в двух видах: гранулированный (первого и второго сорта) и мелкий (первого и второго сорта).
Гранулированный – спрессованные гранулы неправильной формы серовато-белого или различных оттенков красно-бурого цвета либо крупные кристаллы серовато-белого цвета.
Мелкий – мелкие кристаллы серовато-белого цвета или мелкие зерна различных оттенков красно-бурого цвета.
- Массовая доля калия в пересчете на K2O у обеих марок: для первого сорта – 60 %, для второго – 58 %.
- Массовая доля воды: в гранулированном – 0,5 %, в мелком – 1 %.
- Рассыпчатость – 100 %. [1]
Удобрения , содержащие Калий хлористый
Применение
Сельское хозяйство
Калий хлористый – основное калийное удобрение во всем мире. Применяется в качестве основного удобрения под вспашку, а на легких почвах – под культивацию. [3] Хлористый калий для использования в сельском хозяйстве поставляется в гранулированном или крупнокристаллическом виде. По согласованию с потребителем это может быть и «мелкий» хлористый калий. Для определения гранулометрического состава используется сито с мелкими отверстиями. Гранулометрический состав продукта составляет: более 6 мм – не более 2 %, от 1–4 мм – 65 %, менее 1 мм – не более 5 %. [1]
Удобрения, зарегистрированные и допущенные к использованию на территории России, размещены в таблице справа. [2]
Промышленность
Хлористый калий используется в качестве составной части для производства комплексных минеральных удобрений. Гранулированный хлористый калий – для производства смешанных минеральных удобрений, содержащих три основных элемента питания растений.
Хлористый калий применяется в металлургии, пиротехнике, фотографии, а также в текстильной, стекольной, мыловаренной, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, кожевенной и многих других отраслях промышленности. [5]
Для производства кожзаменителей, синтетических каучуков, кормовых и хлебопекарных дрожжей применяется «мелкий» хлористый калий. [1]
Для производства лечебно-профилактических солей используют хлористый калий, не обработанный реагентами-антислеживателями. [1]
Поведение в почве
Хлористый калий применяется на всех видах почв в соответствии с рекомендациями для калийных удобрений. [3]
Калий хлористый, как и все калийные удобрения, хорошо растворим в воде. При внесении в почву он растворяется в почвенном растворе, а затем вступает во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения. Механизм поведения калия в почве общий для всех калийных удобрений.
Хлор, входящий в состав данного удобрения, может оказывать негативное влияние на некоторые растения. Поэтому удобрения размещают в более влажном слое почвы, из которого хлор вымывается осенне-весенними осадками и не оказывает отрицательного действия на хлорофобные культуры. [7]
Источник