Ресурсы сырья для производства калийных удобрений
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
Производство калийных удобрений в России
Потребление минеральных удобрений на основе калия увеличивается каждый год – из-за стабильного роста человеческой популяции требуется постоянно повышать урожайность сельскохозяйственных растений. Производство калийных удобрений в России имеет существенное значение для мировой аграрной промышленности – наша страна входит в тройку крупнейших поставщиков данного вида подкормок. Основную долю (98%) отечественных калийсодержащих удобрений составляет хлористый калий, который по большей части идет на экспорт. Остальной объем приходится на сульфат калия, калимагнезию, калиевую соль и комбинированные подкормки, потребляемые на внутреннем рынке страны.
Калий – жизненно важный элемент для растений
Полноценное калийное питание сельскохозяйственных культур – одна из первостепенных фермерских задач. Правильная и своевременная подкормка позволяет повысить урожайность, так как способствует наращиванию полезной биомассы, препятствует полеганию растений вследствие заболеваний, морозов, засухи. Оксид калия (К2О) повышает интенсивность фотосинтеза, активизирует окислительные процессы и формирование органических кислот, участвует в азотно-углеводном обмене. Также ионы калия провоцируют усиленный рост лубяных волокон и сосудистых пучков, что способствует укреплению стебля и листьев. И наоборот, калийное голодание нарушает вегетацию аграрных культур – растения плохо плодоносят из-за общего ослабления, истончения стеблей и сокращения площади листовых поверхностей.
Масштабное производство калийных удобрений в России полностью перекрывает потребности отечественных фермерских хозяйств. Так что сокращение урожайности по причине недостатка калия возможно лишь вследствие безответственного подхода к ведению бизнеса. Используя необходимую химию (калийные, фосфорные, азотные удобрения и другие подкормки), удается существенно снизить заболеваемость сельскохозяйственных культур.
Сырье для калийных удобрений
Подкормка растений с помощью природных калийсодержащих руд экономически неэффективна – из-за большого содержания балластных (ненужных) компонентов такие материалы дорого перевозить и вносить в почву. Кроме того, отдельные рудные элементы (к примеру, хлорид натрия, присутствующий в чистом сильвините) вредны для растений.
Калийная промышленность успешно решает перечисленные проблемы. Переработка руд позволяет выделить высококонцентрированные удобрения, необходимые для эффективной подкормки растений.
Помимо специализированных предприятий по обработке руды производство калийных удобрений в России выполняется на заводах цветной металлургии. Так, в алюминиевой промышленности при обработке глинозема и бокситовых руд выделяется не только алюминий, но и сульфат калия. Правда, рыночная доля таких удобрений очень мала.
Основные виды калийных удобрений
Хлористый калий. Этот питательный концентрат является самой эффективной калийсодержащей подкормкой, так как содержит большое количество полезного вещества (доля оксида калия достигает 63%). Наиболее востребован гранулированный хлористый калий – такая форма снижает гигроскопичность (водопоглощение) удобрения, облегчает транспортировку и хранение материала.
Сульфат калия. Подкормка применяется для питания растений, которые плохо переносят воздействие хлора. Меньшее содержание полезного элемента (доля оксида калия – 50%) компенсируется низкой гигроскопичностью материала, что устраняет проблемы хранения и перевозки. Минус сульфата калия – достаточно высокая цена.
Калимагнезия. Помимо калия в этой подкормке присутствует магний (9% MgO). Полезное действие элемента – концентрация крахмала, сахара и витаминов в клубнях, плодах и зеленой массе растений. В связи с этим калимагнезию используют для подкормки овощных и плодовых культур, например, в качестве удобрения под картофель.
Помимо специализированных калийных удобрений в сельском хозяйстве широко используются комплексные подкормки. Наиболее распространенными являются вещества с тройным набором полезных элементов (калием, азотом и фосфором), а также двойные азотно-калийные и фосфорно-калийные удобрения. Такие материалы обеспечивают эффективный рост, развитие и плодоношение растений.
Уже определились со стилем? Закажите проект под ключ в компании «Лэнд» и осуществите свою мечту
Источник