Производство калийных удобрений потребительский фактор

РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОЙ ХИМИИ И ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЕГО ФАКТОРЫ

Размещение отраслей химической промышленности находится под влиянием факторов, среди которых наибольшую роль играют сырьевой, энергетический, водный, потребительский, трудовой, экологический, инфраструктурный. На размещение высокотехнологичных отраслей (производство лекарств, фотохимикатов, красителей, ре­активов и пр.) большое влияние оказывают факторы обеспечен­ности квалифицированными кадрами и НИОКР. [4]

Различаются следующие группы хими­ческих производств:

• сырьевой ориентации: горно-химические производства и про­изводства, утилизирующие нетранспортабельное сырье (коксовый газ, сернистый газ) или характеризующиеся высоким сырьевым индексом (производство кальцинированной соды);

• топливно-энергетической и сырьевой ориентации: высоко­энергоемкие производства (полимеры, синтетический каучук, хи­мические волокна, синтетические смолы и пластмассы, каустичес­кая сода);

• потребительской ориентации: производства с высокими транспортными затратами на доставку продукции к потребителю или производства по выпуску труднотранспортабельных продуктов (серная кислота). [2]

Рассмотрим более подробно технико-экономические особен­ности, сырьевую базу и связанные с ними факторы размещения отдельных отраслей и производств химической промышленности,относящихся к основной химии.

Сернокислотная промышленность. Серная кислота используется почти во всех отраслях промышленности, поэтому объёмы её производства во многом отражают уровень развития основной химии в любой стране. Россия по производству серной кислоты занимает 4-е место в мире. Сырьем для производства серной кислоты являются серный колчедан (пи­рит) и сера, а также сернистый газ (отходы металлургических произ­водств, нефте — и газопереработки, теплоэнергетики). Малая транс­портабельность готовой продукции определяет ориентацию произ­водства серной кислоты на потребителя. Центры расположены по­чти во всех федеральных округах, наиболее крупными являются Воскресенск, Щелково, Новомосковск, Березники, Пермь и др.

Содовая промышленность. Сода вырабатывается из поваренной соли. Важнейшими технико-экономическими особенностями дан­ного производства являются высокая материалоемкость и значительный расход топлива на единицу продукции. Ведущим фактором раз­мещения является сырьевой в сочетании с топливным. Содовая про­мышленность приурочена к месторождениям поваренной соли, а так­же комбинируется с производством калийных удобрений, учитыва­ется также наличие известняков и угля. Важнейшие центры содовой промышленности — Березники, Стерлитамак, Усолье и др.

Минеральные удобрения. По производству минеральных удоб­рений Россия занимает 5-е место в мире. Основными видами ми­неральных удобрений являются азотные, калийные и фосфатные. Значительную долю в их производстве занимают сложные мине­ральные удобрения (такие, как аммофос, диаммофос, азофоска и др.), отличающиеся от основных тем, что содержат 2 или 3 компо­нента. Сложные минеральные удобрения имеют то преимущество, что их состав может меняться в зависимости от требований рын­ка. Эти виды удобрений являются и одними из основных статей российского экспорта.

В производстве минеральных удобрений ведущее место занима­ет азотная промышленность. Главным исход­ным сырьем для производства азотных удобрений являются при­родный газ и коксующийся уголь. В нашей стране применяется несколько технологических методов получения азотных удобрений. Это, во-первых, аммиачный способ (аммиачная селитра, сернокис­лотный аммоний), основывающийся на использовании коксового газа, образующегося при коксовании угля (при получении кокса на коксохимическом производстве) в черной металлургии. При использовании такой технологии определяющее воздействие на размещение азотно-туковой промышленности оказывает сырьевой фактор. Поэтому азотно-туко- вые предприятия, работающие на коксовом газе, размещаются либо в угольных бассейнах (Кузнецком в Западной Сибири — Кемерово, В Иркутском в Восточной Сибири — Ангарск), либо вблизи от металлургических комбинатов с полным металлургическим циклом (Уральский район — Магнитогорск, Нижний Тагил; Западная Си­бирь — Новокузнецк; Центрально-Черноземный район — Липецк, Северный район — Череповец).

Другим технологическим способом производства азотных удоб­рений является конверсия природного газа, используемого в химии в качестве сырья. В этом случае при размещении производства азотных удобрений определяющим фактором становится потребительский или сырьевой. Предприятия размещаются либо в районах газовых ресурсов (Северный Кавказ — Невинномысск), либо вдоль трасс магистральных газопроводов в сельскохозяйственных райо­нах — основных потребителях азотных удобрений: Поволжский район (Тольятти), Центральный (Дорогобуж, Щекино, Новомосковск), Северо-Западный (Новгород), Уральский (Нижний Тагил). При производстве азотных удобрений методом электролиза воды предприятия размещаются с учетом электроэнергетического фактора у источников дешевой электроэнергии или с учетом и энергетического, и сырьевого фактора, если электролизу подверга­ется раствор поваренной соли (Уральский район — Березники, Соликамск).

При использовании в азотно-туковом производстве отходов нефтепереработки основным фактором размещения производств азотных удобрений является сырьевой (Уральский район — Салават — вблизи нефтеперерабатывающих заводов).

Сырьем для фосфорных удобрений являются апатиты и фосфори­ты, причем свыше 90% суперфосфата России производится из эко­номически транспортабельных хибинских апатитов. Обычно пред­приятия по производству фосфорных удобрений работают на смеси местного сырья и сырья, привезенного из Хибин. Ведущий фактор размещения — потребительский. Крупнейшими производителями фосфорных удобрений являютсяАО «Аммофос» (г. Череповец), АО «Воскресенские минудобрения» (г. Воскресенск Московской обла­сти) и холдинг «Акрон» (Новгород и Дорогобуж). Из других цент­ров фосфатно-туковой промышленности следует выделитьСанкт-Петербург, Кировск, Мелеуз, Балаково, Россошь, Кингисепп и др.

В перспективе основная задача — вовлечь в хозяйственный оборот сибирские месторождения фосфатного сырья (Таштагольское, Черногорское, Белозиминское, Ошурковское) и на их основе создать производство фосфатных удобрений в соответствии с потребностью в них удаленных восточных районов. Основными производителями серной кислоты являются предприятия фосфорных удобрений. Производство серной кислоты основано на использовании самородной серы (Водинское месторождение в Самарской области), серного колчедана (месторождения медно-колчеданных руд на Урале), а также отходящих промышленных сернистых газов чернометаллургических (Нижний Тагил, Пермь, Первомайск, Челябинск) и медеплавильных производств (Красноуральск, Ревда, Карабаш) в Уральском районе. Кроме того, в качестве сырья применяется сера, получаемая при очистке серосодержащего природного газа на газоперерабатывающих комплексах (в Оренбурге на Урале, в Астрахани в Поволжском районе) и при переработке сернистой нефти на нефтеперерабатывающих заводах (Поволжье и Урал). Главные районы размещения сернокислотных производств — Уральский, Поволжский, Восточно-Сибирский, Западно-Сибир­ский, Северо-Кавказский. Производство серной кислоты из-за трудностей, связанных с опасностью ее транспортировки, тяготе­ет преимущественно к местам ее потребления — к заводам фосфор­ных удобрений и другим химическим производствам, к сырьевым источникам — предприятиям черной и цветной металлургии, газо- и нефтепереработки в порядке комбинирования и кооперирования с этими производствами (утилизация в металлургии, газо- и неф­тепереработке промышленных отходов).

Калийные удобрения производятся из калийных солей. Основным видом калийных удобрений является хлористый калий. В не­больших количествах на отечественных предприятиях выпускают­ся также сульфат калия, калимагнезия и некоторые другие. Отли­чительная особенность производства калийных удобрений — вы­сокая материалоемкость: из 4—5 т калийных солей получают только 1 т удобрений. Поэтому ведущим фактором размещения является сырьевой. Практически вся калийная промышленность сконцент­рирована в Пермской области, где расположен Верхнекамский бас­сейн калийных солей, имеющий мировое значение; здесь сосредо­точено более 25% мировых запасов калия. Центры калийной про­мышленности: Соликамск, Березники.

Производство каустической соды (щелочи) в 2000 г. составило 1,24 млн. т. Сырьем для получения каустической соды является поваренная соль. Это высокосырьеемкое производство осуществляется одновременно с хлорным производством — основой получения соляной кислоты, отбеливателей, ядохимикатов, полимерных материалов. Применяется сода в стекольной, мыловаренной, текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности, для очистки нефти, в медицине, в быту. Получение каустической соды связано с использованием не только поваренной соли, но и вспомогательных материалов — известняков, со значительными расходами топ­ливно-энергетических ресурсов. Определяющие факторы размещения производств каустической соды — сырьевой и энергетический. Производство тяготеет к районам с благоприятным сочетанием сырья и топливно-энергетических ресурсов. Районы размещения производства каустической соды: Уральский, Поволжский, Запад­но-Сибирский, Восточно-Сибирский.

Кальцинированная сода производится также на глиноземных за­водах в качестве побочного продукта: в Краснотурьинске, Ка­менск-Уральске (Уральский район), Ачинске (Восточно-Сибир­ский район), Пикапеве, Бокситогорске (Северо-Западный район).[7]

Источник

Калийные удобрения: производство и особенности применения

Для того, чтобы растение, независимо от вида, правильно росло и развивалось оно нуждается в огромном количестве питательных веществ и элементов. Одним из наиболее необходимых среди этих веществ является калий. Он содержится в клеточном соке молодых стеблей и листьев растения, принимая активное участие во всех процессах жизнедеятельности.

Недостаток этого элемента ведет за собой ряд негативных последствий, включая гибель растения. Чтобы восполнить его запасы, в грунт дополнительно вносят специальные калийные удобрения.

Как именно влияет калий на растения?

Внутри растительных клеток калий находится в виде отдельных ионов, которые являются катализаторами множества химических процессов. Его заслугам можно приписать:

• значительное ускорение фотосинтеза растений;
• калийное удобрение позволяет растениям легче переносить засуху, так как этот элемент значительно снижает потребность организмов к воде;
• обмен веществ в клетках значительно ускоряется, что ведет к более быстрому росту;
• калий поддерживает и значительно катализирует деятельность вырабатываемых ферментов;
• ускорение процессов окисления других питательных веществ, что повышает уровень усваиваемости;
• дополнительная подкормка, в которой содержится калиевый раствор, значительно повышает сопротивляемость огородных культур болезням и гнили;
• значительно ускоряется процесс поглощения необходимых для роста белков и углеводов;
• повышается устойчивость к крайне низким температурам.

Разница в развитии зерновых с калием и без калия

При отсутствии достаточного количества калия в клеточном соке прослеживается полная деградация растения, проявлениями которой являются:

• замедление развития репродуктивных органов растения;
• ослабляется стебель;
• начинают портиться листья;
• полностью останавливается процесс производства белков в организме культур.

В особо бедных грунтах у многих огородных и садовых культур начинается калиевое голодание, которое можно исправить, только если вносить в почву калийные удобрения.

Виды калийных удобрений

Минеральные удобрения с высоким содержанием химического элемента К и его продуктов подразделяются на три типа, в зависимости от стадии обработки и процесса производства:

• концентрированные;
• сырые соли;
• соли калия.

Концентрированное удобрение представляет собой калийсодержащий состав, который производится на заводах в процессе переработки калиевой руды. К ним относятся калиево-магниевый концентрат, калий хлористый, гумат калия, сульфат калия и магния. Это продукты полной обработки руды.

Природный минерал сильвинит для производства хлорида калия

Сырые соли представляют собой продукты первичной обработки элемента. Это размельченные калийные руды сильвинит и каинит, которые представляют сырье для дальнейшей переработки, но с большим процентом калия.

Калийная соль – это комбинация первых двух типов удобрений. Наиболее частым вариантом является смесь хлорид калия и одной из сырых солей. При этом получаются минеральные удобрения с 30-40 % этого элемента.

Наиболее распространенным видом концентрированных удобрений является хлористый калий. Добывают это вещество, смешивая сильвинит и карналлит. В результате получается кристаллический порошок белого цвета, отличающийся высокой растворимостью в воде. В удобрениях этого типа количество K2O (наиболее полезная для растений производная калия) составляет 56-63 процента. Минеральные удобрения с таким процентом K2O подходят для удобрения картофеля, подсолнечника, плодовых деревьев, свеклы и других корнеплодов.

Наиболее часто в землю вносится в паре калий и фосфор, дополняясь при этом азотом. Индивидуальное использование такого типа удобрения не рекомендуется.

Среди основных калийных удобрений в России выпускают: розовый, белый и гранулированный.

Белый хлорид калия является продуктом переработки сильвинита. Представлен в виде белого сыпучего кристаллического вещества. Чаще всего он используется, чтобы производить смеси содержащие большое количество фосфора и азота, полученное в процессе их смешивания.

Розовый тип представляет собой более концентрированный состав, который производится в РФ на обогатительных фабриках. Может использоваться как в виде индивидуального удобрения, так и в комплексе с другими составами. Может выступать основой для гранулированных удобрений.

Гранулированные продукты хлорида калия являются наиболее концентрированными. Форма гранулы позволяет удобрению медленнее впитываться в почву, что делает использование смеси более экономной и эффективной. Может также использоваться вместе с фосфатами и азотистыми составами. Производство калийных удобрений в Беларуси и России в основном уходит на экспорт.

Великолепным вариантом удобрений для картофеля является K2SO4 MgSO4 (калиевая магнезия). В эту соль входит сернокислый калий и хлорид магния. Процент К2О в таком составе достигает 27 %.

Калимагнезия (сульфат калия-магния) – калийно-магниевое бесхлорное удобрение

Использование K2SO4 (сульфат калия) наиболее эффективно для выращивания цитрусовых, винограда, гречки, табака, картофеля. Содержание в нем К2О достигает 52%.

Следует знать, что в сельском хозяйстве используются только те калийные удобрения, которые не сильно насыщены хлором. Большое количество такого элемента негативно влияет на растения. Также не допускается в них и высокий процент натрия, который портит химические и частично физические характеристики грунтов, в которые попадает.

Производство калийных удобрений

Основой для любого калийного удобрения выступает калиевая руда. К ним относятся сильвин (KCl), галит (NaCl), силикатно-карбоновые материалы, ангидрид и карналлит. Из руд минеральные удобрения производятся двумя путями: либо флотацией (физической обработкой руды), либо галургией (химической обработкой). Оба типа задействуются еще с середины девятнадцатого века.

Флотационный метод представляет собой обработку руды специальным реагентом. Который различные компоненты руды заставляет по разному реагировать на воду. В результате насыщенное калим вещество под действием влаги превращается в пену, собираемую специальными инструментам. После этого гранулы готового материала корректируются и облагораживаются. Отходы при этом складируются. Они используются в других сферах индустрии.

Методом флотации удается получить розовые соли и хлорид калия в гранулированном виде. При этом готовое вещество добывается из руды на 86 %.

Галургическая добыча более сложная. Чтобы добыть руду калий хлор таким способом нужно руду провести через ряд стадий:

• очистка руды от крошки и ненужных добавок;
• измельчение руды сильвина и галита;
• замачивание руды в щелочном растворе;
• ослабление раствора щелока;
• высушивание остаточного продукта с последующей кристаллизацией солей калия;
• просушивание и гранулирование полученного продукта.

В результате такой обработки кальций хлор извлекается из руды на 89 %. Из него в процессе производится белый крупнокристаллический хлорид и гранулят.

Применение калийных удобрений

Наиболее подходящим периодом для применения калийных удобрений является осень. А если точнее, то перекопка грунта в это время. В эту пору года земля уже успевает напитаться большим количеством влаги, которая необходима для того, чтобы компоненты удобрения быстрее растворялись. Именно в таком виде добавки наиболее эффективно впитываются растениями. При внесении в грунт, такие составы закапываются максимально близко к корневым системам.

Подготовка почвы к зиме: вскапывание с калиевыми удобрениями

Осень является наиболее подходящим периодом для внесения в почву добавок еще и потому, что за зиму, огромное количество талой воды вымывает хлор, опасный для растений. Но, в пористые грунты смеси можно вносить весной. В таком грунте хлор быстро впитывается глубже, куда корни не достанут. Щелочная среда чернозема позволяет вносить удобрения также в любой период. Щелок нейтрализует все негативные действия других элементов.

Важным моментом также является то, что при выращивании растений в теплицах, лучше не использовать хлориды. Достаточно будет обойтись сульфатами. Так как в противном случае хлор будет подниматься с испарениями, и вредить листве и стеблям.

Вносить удобрения в грунт желательно периодически, а не большим количеством за раз. Так, например, при удобрении огурцов, добавки вносятся тремя партиями. Первый раз вносится сульфат калий. Наиболее подходящим периодом для этого является посев огурцов. На один квадратный метр достаточно одной неполной ложки сульфата, которая перемешивается с ведром компоста.

Вторая подкормка идет в период цветения. Расчет – чайная ложка сульфата на 10 литров воды.

Третья подкормка производится в период завязи плодов. На каждые 10 литров воды нужно досыпать одну чайную ложку нитрофосфата.

Калий и калийные удобрения в сельском хозяйстве (видео)

Источник