Principalele materii prime pentru producția de îngrășăminte fosforice în țara noastră sunt apatiții Khibiny, precum și fosforiturile, ale căror depozite sunt situate în diferite regiuni ale URSS și sunt destul de numeroase. La instalațiile de concentrare, minereul brut de apatită este prelucrat în concentrat de apatit conținând până la 40% P2O5. Alte minerale conținute în minereu - neferină, titanomagneită etc. - sunt separate de apatit și sunt utilizate în diverse industrii. Apatit concentrat este furnizat la fabricile chimice pentru producerea de superfosfat.
Industria chimică a Uniunii Sovietice produce următoarele îngrășăminte fosforice: superfosfat simplu pulverulent, granular, ammoniat, dublu, tomaslag, fosfat defluorinat, amfofos. Prin măcinarea fină a fosforitului se prepară făină fosforică.
În funcție de forma în care fosfați cuprind pentoxid de fosfor (P2 O5), îngrășămintele cu fosfor sunt împărțite în trei grupe:
1. Solubil în apă. Ele sunt cel mai mobil în sol și, prin urmare, acționează mai repede. Acestea includ: superfosfat (simplu și dublu), fosfați de amoniu (ammofos, diammofos), fosfați de potasiu, unele soiuri de nitrosfoski și altele.
2. Lămâie și citrat solubil. Acestea conțin săruri ale acidului fosforic, solubile în soluție 2% de acid citric sau soluție de amoniac de citrat de amoniu. Această măsură convențională este utilizată în practica agricolă pentru a evalua îngrășămintele, care sunt în gradul de solubilitate între fosfat solubil în apă și practic insolubile. Acest grup se numește fosfați "asimilați". Acestea includ: pricipitate, tomaslag și fosfați defluorini.
3. Fosfați insolubili. Se dizolvă numai în acizi minerali puternici. Insolubili ei sunt numiți condițional. Ele sunt asimilate de plante încet și în principal pe soluri acide.
Cel mai obișnuit îngrășământ fosfat este superfosfatul.
Este produsă în fabrici chimice prin acțiunea acidului sulfuric pe fosforit sau concentrat de apatit. Procesul de producție constă în principal în interacțiunea fosfatului cu acidul sulfuric. Acidul traduce fosforul dintr-o formă greu de digerat într-o stare solubilă în apă, în care se face ușor disponibil pentru asimilare prin rădăcini de plante.
Deci, obține superfosfat
Aproape toate fabricile de superfosfate sovietice funcționează acum în conformitate cu cea mai perfectă metodă continuă. Concentrația de acid sulfuric de 76% provine din magazinul cu acid sulfuric din rezervorul de recepție. O pompă de funcționare continuă o pompează în rezervorul de presiune superior. Un nivel constant de acid este menținut în rezervorul de presiune; excesul acestuia prin conducta de deversare este returnat înapoi la rezervorul de recepție. Din rezervorul de presiune, acidul intră în amestecătorul acidului sulfuric pentru diluare cu apă la o concentrație de 68%. Din mixer, acidul diluat trece unul după altul trei dispozitive de reglare. Un dispozitiv reglează temperatura, celălalt - concentrația, al treilea - consumul de acid. Toate acestea sunt setate la modul prestabilit și funcționează automat și interconectate.
După trecerea dispozitivelor de reglare, acidul sulfuric intră într-un amestecător de superfosfat într-o doză strict definită, în care se încarcă simultan concentratul de apatit. Înainte de a intra în mixerul de superfosfat, concentratul de apatit trece printr-un număr de aparate. Transportorul îl alimentează de la depozit până la buncărul de recepție, de unde concentratul, cu ajutorul unui alimentator cu șurub și al unui ascensor, se îndreaptă spre burghiul drept (transportor cu șurub) situat în partea superioară. Bobina asigură alimentarea cântarului cu curea. Excesul de concentrat de apatit este îndepărtat de la buncărul dozatorului de cântărire de către șnecul de întoarcere și revine la buncărul de recepție. În dozator, rămâne un nivel constant de concentrat. Din concentratul apatit, concentratul de apatit intră într-un amestecător de superfosfat.
Concentratul de apatit încărcat cu amestecător de superfosfat și acid sulfuric este amestecat bine timp de 5-6 minute. Se dovedește masă de cremă - pastă. Se îmbină continuu într-o cameră de superfosfat. Ca urmare a interacțiunii dintre concentratul de apatit și acidul sulfuric, se eliberează o cantitate mare de căldură, iar temperatura pulpei ajunge la 100-120 ° C.
În camera superfosfatului, reacția de descompunere a apatitei cu acidul sulfuric, care a început în mixer, continuă. Pulpa se intareste - "grasps". Aceasta durează aproximativ o oră. Tot acest timp, camera superfosfată se rotește încet în jurul unui arbore central staționar sub forma unei țevi. Pentru o revoluție a camerei pulpa are timp să se întărească atât de mult încât să poată fi descărcată din cameră. În decurs de o oră, camera superfosfată eliberează până la 60 T superfosfat.
Superfosfatul este descărcat de pe aparatul foto cu un dispozitiv special - un carusel. Caruselul montat în interiorul camerei este dotat cu cuțite care taie superfosfatul și cu ajutorul racletelor îl dau în decupajul țevii centrale. Din conducta superfosfatul cade pe transportor, iar din acesta - în depozit.
În timpul depozitării, superfosfatul este stivuit în grămezi de înălțime de 6-8 m cu ajutorul unui dispozitiv de prindere, aici fiind ținut timp de 15-20 de zile, astfel încât descompunerea materiilor prime fosfatice să fie finalizată. În acest timp, superfosfatul este ras de mai multe ori. Când "se coace", el este trecut prin vuiet și apoi încărcat în mașini.
În procesul de producție, gazele conținând fluorură de siliciu și vapori de apă sunt eliberate din mixerul și camera de superfosfat. Acestea sunt absorbite de ventilator în echipamentul de absorbție (absorbție). În acest caz, fluorura de siliciu este absorbită de apă și formează o soluție de acid fluorosilicic. Produce săruri de fluor și alți compuși utilizați în agricultură și industrie.
În superfosfat conține de la 14 la 20% P2O5 în formă solubilă în apă, asimilată rapid de plante.
Cu producția continuă de superfosfat, toate procesele de lucru sunt mecanizate, echipamentul este bine închis. Toate acestea facilitează și vindecă munca muncitorilor.
Superfosfatul părăsește camera sub formă de bucăți sau pulbere. Dar, atunci când sunt depozitate, prăjesc, strică containerele, formează bucăți. Pentru a evita acest superfosfat este eliberat sub formă de granule de o anumită valoare (cu diametrul de 1-4 mm).
Superfosfatul granular nu se coace, nu are praf. Cu ajutorul unui semănătoare, acesta poate fi adus împreună cu semințele în sol la adâncimea dorită, fără teama de a scădea capacitatea de germinare a semințelor. Atunci când se aplică superfosfat granulat în rânduri cu un semănător, doza de superfosfat poate fi redusă semnificativ.
Granularea superfosfatului se efectuează la plantă după cum urmează: superfosfatul sub formă de pulbere se amestecă cu calcar sau dolomit sub formă de pământ pentru a neutraliza aciditatea sa liberă. Superfosfatul neutralizat este alimentat de un alimentator de centură într-un cilindru orizontal rotativ - un granulator. Aici, superfosfatul este umezit cu apă, care este pulverizat prin duze. Când granulatorul se rotește, superfosfatul de plastic umezit are forma unor granule de diferite mărimi.
Superfosfatul granulat umed intră într-o tambur de uscare încălzit de gaze de ardere. Dupa uscare se serveste cu un lift pentru un ecran cu doua site. Prin primele granule de trecere cu un diametru de 1-4 mm. Granulele mai mari decât această dimensiune sunt trimise la concasor și, de acolo, zdrobite din nou, se întorc pe ecran cu sitele.
Granulele reținute pe cel de-al doilea ecran sunt un superfosfat granular. Cu ajutorul transportorului este trimis la buncăr, apoi este ambalat în saci de hârtie multistrat și intră în depozitul de produse finite.
Superfosfatul dublu conține până la 48-50% P2O5. adică de două ori mai mare decât cel simplu. Acest îngrășământ este obținut prin descompunerea apatitului sau a fosforitului cu acid fosforic.
Acidul fosforic este produs în fabrici în două moduri. Unul câte unul, fosfatul este tratat cu o cantitate mare de acid sulfuric. Precipitatul precipită gipsul. Soluția este filtrată. Această soluție este acidul fosforic diluat. Într-un alt mod, fosfatul este amestecat cu nisip, cărbune sau cocs și topit într-un cuptor electric. Ca urmare, se eliberează fosfor gazos, care este apoi oxidat cu oxigen în aer și formează acid fosforic cu vapori de apă.
Alte tipuri de îngrășăminte
Sursa de materii prime pentru producția de îngrășăminte pe bază de potasiu este în principal depozitele de săruri de potasiu Solikamsk (Ural) și Stebnikovskoe (vestul Ucrainei). Depozitele de potasiu în URSS sunt foarte mari; ele depășesc toate rezervele lumii cunoscute. Depunerile de potasiu din Belarus și alte regiuni ale URSS vor fi dezvoltate în următorii ani.
Industria chimică a țării noastre produce o mulțime de îngrășăminte de potasiu: clorura de potasiu, sărurile de potasiu, sulfatul de potasiu, kalinitul, kalimagnezia.
Pe lângă îngrășămintele minerale de bază (azot, fosfat și potasiu), în agricultura modernă sunt utilizate pe scară largă așa-numitele îngrășăminte micronutrienți. Cantități mici din ele, introduse în sol în plus față de îngrășămintele de bază, asigură o bună dezvoltare a plantelor și randamente ridicate.
Acidul boric și boraxul, precum și deșeurile rezultate din producerea acidului boric, sunt utilizate ca îngrășăminte pe bază de bor. În plus, plantele superfosfate produc super-fosfat de bor preparat special. Borul este deosebit de eficient pe solurile podzolice (altele decât cernoziomurile) după calcar. Borul protejează plantele de anumite boli.
Ca îngrășământ care conține cupru, utilizați așa-numitul cenușă piritică, care este un deșeu în producerea de acid sulfuric. Folosit în acest scop și sulfat de cupru. Fertilizarea cu cupru este necesară în mod special pe solurile de turbă și bogăție.
Ca îngrășăminte pe bază de mangan, se utilizează, în principal, sludge de mangan - deșeuri produse în timpul îmbogățirii minereurilor de mangan și a producției de mangan. În același scop, se utilizează de asemenea mangan de acid sulfuric. Superfosfatul se produce cu un amestec mic de mangan (aproximativ 1,5%). Îngrășămintele de mangan sunt utilizate cu succes în solurile de cernoziomuri. Ca microfertilizator pe culturi de semințe de plante leguminoase (trifoi, lucernă, etc.) se utilizează cu succes sarea de molibden.