ДоброСтрой.рф

Основные балластные элементы калийных удобрений

Калийные удобрения

Калийные удобрения — минеральные удобрения, обеспечивающие потребность сельскохозяйственных культур в калие.

Сырье для производства калийных удобрений

В качестве сырья для производства калийных удобрений используются природные калийные соли, месторождения которых находятся в России, Германии, Франции, США, Канаде, Израиле, Италии, Польше, Англии, Украине, Белоруссии, Казахстане и других странах.

Из 120 калийсодержащих минералов лишь небольшая часть имеет промышленное значение.

Таблица. Минералы, используемые для производства калийных удобрений

Минерал Примерное содержание K2O, %
Сильвинит — NNaCl + MKCl 15-25
Карналлит — KCl⋅MgCl2⋅6H2O 17
Каинит — KCl⋅MgSO4⋅3H2O 19
Шенит — K2SO4⋅MgSO4⋅6H2O 23
Лангбейнит — K2SO4⋅2MgSO4 23
Алунит — (K, Na)2SO4⋅Al2(SO4)3⋅4Al(OH)3 23
Полигалит — K2SO4⋅MgSO4⋅2CuSO4⋅2H2O 16
Нефелин — (K, Na)2O⋅Al2O3⋅Al2O3⋅2SiO2 6-7

К крупнейшим месторождением калийных пород в России является Верхнекамское (более 12 млрд т), расположено вблизи городов Соликамск и Березники на левом берегу Камы на западном склоне Северного Урала. Образовалось в результате высыхания древнего Пермского моря. Разработка месторождения началось в 1925 г., а производство удобрений — в 1929 г. Верхняя часть пласта представлена карналлитом с примесью NaCl, CaSO4⋅2H2O, глины, содержание K2O — до 17% (10-25%). Карналлит имеет пеструю окраску от сочетания желтого, оранжевого, бурого и красного цветов, обусловленных примесью оксида железа Fe2O3 (железного блеска). Ниже карналлита залегает мощный пласт сильвинита, содержащий хлориды калия и натрия в различных соотношениях.

Сульфатные калийные удобрения получают из минералов каинитовых, лангбейнитовых, смешанных лангбейнито-каинитовых пород и алунитов. Залежи полигалита, каинита и глазерита (ЗК2SO4⋅Na2SO4) имеются в Саратовской, Оренбургской областях и Башкирии (Заволжское месторождение).

Крупные месторождения калийных минералов есть на Украине в Ивано-Франковской и Львовской областях. В минералах этих месторождений преобладают лангбейнит (K2SO4⋅2MgSO4), каинит (KCl⋅MgSO4⋅3H2O), полигалит (K2SO4⋅MgSO4⋅2CaSO4⋅2H2O), шенит (K2SO4⋅MgSO4⋅6H2O). Сырье этих месторождений перерабатывается на Стебниковском и Калушском комбинатах. Доля примеси составляет до 30%, преимущественно в виде ила.

Белорусские залежи калийных солей находятся в Полесье (г. Солигорск), которые, вероятно, являются продолжением прикарпатских месторождений. Представлены минералами сильвинитом, карналлитом и галитом.

Жилянское месторождение в Актюбинской области Казахстана представлено преимущественно полигалитом. Присутствуют также карналлит, сильвинит, глазерит. Полигалитовые минералы является сырьем для производства сульфата калия, сернокислых калийно-магниевых и комплексных минеральных удобрений. После размола она может использоваться как сульфатная форма калийно-магниевого удобрения, содержащая 13-15% K2O и 6-7% MgO.

В качестве удобрений могут использоваться другие минералы, содержащие калий. Например, алюмосиликат калия и натрия — нефелин (Na, K)2O⋅Al2O3⋅2SiO2, встречается в месторождениях апатита, например, в Хибинском месторождении. Содержание калия в нем составляет 5-6%. Он плохо растворим в воде, в кислых почвах частично обменно разлагается. В нем также содержится 10-13% Na2O и 8-10% СаО, поэтому на кислых почвах проявляет нейтрализующее действие. Как правило, используют как местное удобрение на кислых и торфяных почвах.

При производстве алюминия из нефелина в виде отхода получают карбонат калия, содержащий 63-67% K2O, который является ценным калийным удобрением.

Классификация калийных удобрений

Калийные удобрения классифицируются на сырые калийные соли и концентрированные калийные удобрения.

Концентрированные калийные удобрения — хлористый калий, калийная соль, сульфат калия, сульфат калия-магния.

26-%d0%ba%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%81%d0%b8%d1%84%d0%b8%d0%ba%d0%b0%d1%86%d0%b8%d1%8f-%d0%ba%d0%b0%d0%bb%d0%b8%d0%b9%d0%bd%d1%8b%d1%85-%d1%83%d0%b4%d0%be%d0%b1%d1%80%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d0%b9

Сырые калийные соли

Сырые калийные соли (сильвинит, каинит) получают дробление и размолом природных калийных солей. Как правило, для производства используют концентрированные пласты месторождения, менее концентрированные — на переработку. Первое время в качестве удобрения преимущественно применяли сырые калийные соли, впоследствии стали вытесняться концентрированными по причина того, что содержат много балластных веществ, который увеличивают расходы на транспортировку и внесение.

По причине дорогой транспортировки сырые калийные соли используются в районах их добычи в ограниченных масштабах. Основная часть используется для получения концентрированных калийных удобрений.

Сильвинит

Сильвинит — минерал, представляющий смесь хлоридов калия и натрия, содержит 12-18% K2O и 35-40% Na2O. Согласно техническим условиям сильвинит Соликамского месторождения должен содержать 15% K2O. Гигроскопичен, при хранении слеживается.

Выпускается в грубом помоле с размером кристаллов 1-5 мм. Розовато-бурого цвета с включением синих кристаллов. Транспортируют бестарным способом. Вносят под натриелюбивые культуры.

Каинит

Каинит — KCl⋅MgSO4⋅3H2O) — минерал каинито-лангбейнитовой породы, представляющий крупные розовато-бурые кристаллы, с механическими примесями каменной соли (NaCl), CaSO4, MgSO4 и др. Содержит примерно 10-12% K2O, 6-7% МgO, 32-35% Сl — , 22-25% Na2O, 15-17% SO4 2- . При смешивании каинита и хлористого калия, получают калийную соль, содержащую 30-40% K2O. Влажность не более 5%. Не слеживается, транспортируют навалом (насыпью).

Является хорошим удобрением для сахарной свеклы на чернозёмах. Добывается в Стебнике (Западная Украина), по составу каинит этих месторождений близок к Соликамскому сильвиниту.

Концентрированные калийные удобрения

По содержанию калия самое концентрированное удобрение — хлористый калий — наиболее применяемое калийное удобрение в России.

Хлористый калий

Хлористый калий, или хлорид калия, (KCl) — основное калийное удобрение. Производство составляет 80-90% от общего производства калийных удобрений. Получают из сильвинита. Химически чистый хлорид калия содержит 63% К2O. В зависимости от способа производства хлорид калия, используемый для удобрения, содержит 50-60% К2O. Представляет собой мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком. Имеет небольшую гигроскопичность, часто слеживается.

В промышленности применяют разные способы производства, например, галургический, флотационный, гравитационный.

Галургический способ — разделение хлоридов калия и натрия на основе их разной растворимости. Растворимость КСl при повышении температуры с 0 °С до 100 °С увеличивается вдвое, тогда как растворимость NaCl почти не меняется. Размолотый сильвинит растворяют при температуре 110°C в растворительном щёлоке — насыщенном растворе NaCl, при этом растворяется только KCl сильвинита, a NaCl остается нерастворимым в виде осадка.

При охлаждении полученного раствора выпадает кристаллический осадок KCl, маточный насыщенный раствор NaCl используется для обработки новых партий сильвинита. Отходом производства является до 95% NaCl, которую используют для получения соды, технической и поваренной соли.

Флотационный способ разделение минералов сильвина (КСl) и галита (NaСl) на основе различной способности поверхности частиц этих минералов к смачиванию водой. Предварительно измельченную руду взмучивают в водном растворе с добавлением алкилсульфатов в качестве реагента-собирателя в расчете на 1 т руды 100-200 г реагента. Реагент адсорбируется на поверхности частиц хлористого калия. Затем через пульпу продувают воздух в виде мелких пузырьков. Частицы гидрофобизированного сильвина выносятся с пузырьками воздуха на поверхность в виде пены. Пенный концентрат КСl обезвоживается центрифугированием и сушится. Частицы галита собираются на дне флотационной машины.

Флотационный хлорид калия имеет более крупные кристаллы розового цвета. Гидрофобные добавки уменьшают гигроскопичность и слеживаемость. Преимуществом метода является отсутствие необходимости в высоких температурах, продукт получается с лучшими физическими свойствами. Флотационный способ применяют на Березниковском калийном комбинате, выпускаемый хлористый калий содержит 60% K2O.

Флотационный способ получил в наибольшее распространение в России.

Гравитационный метод, относительно новый, применяется во Франции и других странах, основан на разной плотности KCl (1,987 г/см 3 ) и NaCl (2,17 г/см 3 ). В России метод был усовершенствован. Для разделения мелких частиц KCl и NaCl применяют гидроциклоны. Метод используется на Соликамском комбинате.

Применяют также методы подземного выщелачивания руды (сальвинита) с последующей переработкой раствора выпариванием и кристаллизацией.

Применение крупнокристаллического и гранулированного калия более предпочтительно, так как мелкокристаллический имеет плохие физические свойства, не удобен для приготовления тукосмесей с гранулированным суперфосфатом и гранулированной аммиачной селитрой. Внесение таких тукосмесей центробежными разбрасывателями приводит к расслоению (сегрегации) удобрений и неравномерному внесению. Крупнокристаллический калий на 30% меньше поглощается почвой, более длительное время сохраняется в доступном для растений форме, что увеличивает эффективность крупнокристаллического калия.

Калийная соль

Калийная соль содержит 40-44% K2O, 20% Na2O и 50% Сl. Получают смешиванием хлористого калия с сырыми калийными солями, чаще размолотым сильвинитом, реже каинитом. По внешнему виду — мелкие пестро окрашенные кристаллы. Согласно техническим условиям должна содержать не менее 40% K2O.

Выпускается 30%-я калийная соль — смесь сильвинита и каинита, подходит для культур, потребляющих много магния, на песчаных и супесчаных почвах бедных магнием.

Смешанные калийные соли являются наиболее подходящими удобрениями для свеклы, овощных культур семейства крестоцветных, моркови и других, положительно отзывающихся на натрий и магний на легких почвах.

От novalive

Яндекс.Метрика