Калийные удобрения главные месторождения

Способы добычи калийной соли

Калийная соль — полезное ископаемое, которое принадлежит к неметаллической группе. Соль легкорастворима, поскольку образована путем химического осаждения из водных растворов или при испарении воды. Активно применяется в химической промышленности, в сельском хозяйстве.

Виды минеральных удобрений

К видам калийных удобрений относят:

• хлорид калия (KCl) — легкорастворимый в воде белый кристаллический минерал;
• сульфат калия (K2SO4). Содержит около 50 % K2O, что делает вещество достаточно концентрированным. Пользуется большим спросом, чем хлорид калия из-за отсутствия в составе хлора;
• калиймагнезию (K2SO4*MgSO4). Относится к комплексным удобрениям, чувствительным к хлору, положительно отзывающимся на магний.

Как производится добыча

Залежи соли активно разрабатываются в Северной Америке (США, Канада), а также Европе (Германия, Италия, Белоруссия, Украина). Производится добыча также в Китае, Индии, Казахстане, Великобритании, Израиле и Иордании, в меньшем объеме — и в некоторых других странах мира. В России сосредоточена почти четвертая часть всех мировых запасов этого минерала, которые активно разрабатываются. Крупнейшее российское месторождение находится в Пермском крае — Верхнекамское, площадь более 6000 км2. Оно отличается сравнительной простотой добычи, а руда в нем — большой концентрацией оксида калия. Существует также Восточно-Сибирский калиеносный бассейн. Предполагается, что в нем сосредоточено около 60 % всех запасов калийной соли в России, но в настоящее время из них исследовано всего 3 %. Кроме этого, в Прикаспийском бассейне расположены Гремячинское и Эльтонское месторождения. Их минералы наиболее качественные благодаря повышенному количеству сильвинитов в составе.

Калийная соль, наряду с каменной, добывается в шахтах. Во время разработок повышенное внимание уделяется технике безопасности. Такие меры продиктованы хрупкостью и неустойчивостью слоев соли, которые склонны к обрушениям.

Способы добычи соли

Существует несколько способов разработки калийных месторождений.

1. Бассейновый способ. Предполагает добычу соли, которая образуется в соленой морской воде. Добыча заключается в сборе минералов, которые оседают на песчаных морских лиманах благодаря засушливой и знойной погоде. Такой простой способ солеобразования дал возможность самостоятельно репродуцировать его. Для этого в прибрежных морских экологически чистых территориях конструируются бассейны. Они сообщаются между собой и с морской зоной. Солнце и ветер воздействуют на воду, и солевые испарения оседают на дне бассейнов.
2. Минералы, которые залегают под землей, добываются шахтным способом. Шахта представляет собой тоннель, от которого ответвляются галереи и камеры. По всей длине тоннеля проложена шахтная железная дорога, с помощью которой добытая соляная порода доставляется на поверхность. Добыча происходит врубовыми машинами или штрекопроходческими комбайнами. Крупные куски дробятся на месте для удобства транспортировки.
3. Некоторые подземные месторождения вырабатываются с помощью подземного выщелачивания. Суть процесса состоит в бурении глубокого колодца, в котором находится минерал. Проем заполняется пресной водой, которая «втягивает» в себя солевые отложения. Далее с помощью насосов эта вода извлекается и подается в особые вакуумные резервуары, где выпаривается на дно. Такой способ требует меньше человеческих ресурсов (и, соответственно, меньше риск несчастного случая из-за обрушения). Но концентрированный соляной раствор имеет агрессивную среду, поэтому оборудование должно быть устойчивым к такому сильному химическому воздействию.

Специфическое расположение минералов может потребовать внедрения новых способов разработки соляных месторождений.

Переработка

Осуществляется двумя методами. Менее распространенный, химический, метод состоит в термическом выщелачивании хлористого калия с последующей вакуум-кристаллизацией. Метод очень эффективный (содержание в готовом продукте хлористого калия — около 98 %). Но он требует высоких тепловых затрат и частой замены оборудования из-за воздействия агрессивной среды.

В настоящее время около 80 % производства готового продукта осуществляется методом флотации. Он состоит в механическом разделении минеральных частиц, которые предварительно обработаны специальными реагентами.

Основные сферы использования

Область применения калийной соли широка. Она используется при производстве стекла, красок, пиротехнических изделий, мыла, а также выделке кожи. Минерал применим в электрометаллургии, медицине. Самое популярное направление — в сельском хозяйстве в качестве удобрения для подкормки растений.

Применение в сельском хозяйстве

Калийная соль — незаменимый элемент подкормки растений. Она повышает урожайность, устойчивость к заболеваниям, улучшает качественные показатели урожая.

На основе калийной соли делают несколько видов подкормок:

1. Калиймагнезия. В нее входят оксид калия (около 28 %) и оксид магния (до 18 %). Применяется по отношению к растениям, чувствительным к хлору.
2. Помеленный сильвинит, т. е. раздробленная руда, добытая и не переработанная, а сразу упакованная для применения. Подходит для культур, которые нечувствительны к хлору.
3. Хлористый калий — наиболее популярное удобрение. Используется для окисления почвы, повышения урожайности и общей подкормки большей части садовых и огородных растений.
4. Калийная соль — смесь хлористого калия и сильвинита. Такой вид удобрения достаточно мощный, поэтому использовать его рекомендуется только в пропорциях, указанных в инструкции.
5. Сернокислый калий. Является заменителем хлористого калия по отношению к культурам, чувствительным к хлору.
6. Каинит. Наиболее частое применение для подкормки капусты и свёклы. Но для других растений он практически бесполезен из-за большого процента примесей в составе подкормки.

Калийная соль — многофункциональный продукт, который пользуется большим спросом во многих сферах жизнедеятельности человека.

Источник

Основные месторождения калийного сырья, производство калийных удобрений и их применение

Месторождения. Удобрения, содержащие калий, производят из природных солей. Значительные залежи калийных солей имеются в России, Канаде, Германии, Франции, США, Испании и других странах.

Соликамское месторождение расположено по западному склону северной части Уральского хребта вблизи городов Соликамск и Березники. Калийные соли залегают под толщей наносных пород. Верхняя часть пласта представлена карналлитом. Ниже карналлита залегает мощный пласт сильвинита – этот пестроокрашенный минерал, содержащий 10-25% К₂0, является основным сырьем для получения хлористого калия.

Заволжское месторождение в России отличается содержанием преимущественно более ценных сернокислых солей. Основные минералы: полигалит, каинит, глазерит и др. Главные пункты залегания этих солей находятся в Саратовской и Оренбургской областях, а также в Башкирии.

Производство. Промышленные калийные удобрения подразделяют на кон­центрированные (хлористый калий, сернокислый калий, хлорис­тый калий –электролит, калийная соль, калимагнезия, калийно­магниевый концентрат) и сырые (сильвинит и каинит).

Сырые калийные соли – получают путем дробления и размола природных калийных солей. Обычно для этой цели используют более концентрированные пласты месторождений. Применять сырые калийные соли целесообразно лишь вблизи месторождений калийных руд, так как они имеют низкое содержание К₂0 и боль­шое количество примесей. Они содержат много хлора, что также ограничивает их применение.

Концентрированные калийные удобрения. Хлористый калий KCI –основное калийное удобрение. Его произ­водство составляет 80-90% от общего производства калийных удобрений. Содер­жит 57-60% К₂0. Это мелкокристаллический порошок розо­вого или белого цвета с сероватым оттенком. Хлористый калий производят несколькими способами.

Первый способ — галургический. Отделение KCI от NaCI осно­вано здесь на разной растворимости обеих солей при соответству­ющих температурах. Растворимость КСl при повышении темпера­туры от 20 до 100°С увеличивается почти вдвое, а растворимость NaCI почти не меняется.

Второй способ — флотационный. Разделение минералов сильвинита (KCI) и галита (NaCl) основано на различной способности поверхности частичек этих минералов к смачиванию водой. В водный раствор тонко измельченной руды при взмучивании добавляют реагент-собиратель, который адсорбируется на поверхности кристалликов хлористого калия; при пропускании через пульпу воздуха сильвин вместе с пузырьками воздуха всплывает на поверхность. Концентрат КСl в виде пены обезвоживается, сушится и получается высококонцентрированное калийное удобрение.

Флотационный хлорид калия имеет более крупные естествен­ные кристаллы розового цвета, обладает существенно меньшей гигроскопичностью и слеживаемостью. Этот способ наиболее распространен.

Существуют и другие способы получения KCI, например с по­мощью подземного выщелачивания руды (сальвинита) с последу­ющей переработкой полученного раствора выпариванием и крис­таллизацией.

Применение. Наиболее бедны доступным калием почвы легкого меха­нического состава (песчаные, супесчаные), а также торфянис­тые. Наибольшим выно­сом калия характеризуются картофель, кормовые корнеплоды, капуста кормовая и столовая.

Далее следует учитывать отношение той или иной культуры к хлору. При отсутствии сернокислых солей приходится вно­сить хлористые калийные удобрения, но, чтобы избежать вред­ного действия хлора, их надо вносить с осени во влажную почву в расчете на вымывание хлора, как аниона, не погло­щаемого почвой (ни химически, ни физико-химически). На кислых почвах известкова­ние является приемом повышения эффективности калийных удобрений.

Учитывая, что калий хорошо поглощается почвой (не вымы­вается), возможно внесение калийного удобрения «в запас» — на 2-3 года (вместе с фосфорными удобрениями).

При недостатке азота и фосфора в почве эффективность калийных удобрений не проявляется, а повышается при вне­сении азотных и фосфорных.

Если почва ранее хорошо удобрялась навозом, эффектив­ность калийных удобрений снижается, так как в навозе содер­жится много доступного калия.

Лучший срок внесения калийных удобрений — осенью под зяблевую вспашку (вместе с другими удобрениями), во влаж­ный слой почвы. Припосевное внесение калийных удобрений не рекомендуется, так как они могут понизить всхожесть семян.

На участках высокой запланированной урожайности вне­сение калийных удобрений (вместе с другими) необходимо не только под культуры, потребляющие много калия, но и под зерновые.

Источник

Калийные удобрения главные месторождения

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 физико-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).

Таблица 1.9
Технические характеристики калия хлористого гранулированного по ГОСТ 4568-95

Показатель

Норма Внешний вид Гранулы неправильной формы различных оттенков красно-бурого цвета Массовая доля калия в пересчете на К₂О, % Не менее 60 Массовая доля воды, % Не менее 0,5 Гранулометрический состав, % от 1 до 4 мм: не менее 95 менее 1мм : не более 5 Динамическая прочность, % Не менее 80 Рассыпчатость, % 100