Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Агрохимия

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Основным сырьем для производства калийных удобрений служат природные калийные соли (агроруды). Лишь в Израиле, Иордании и частично в США калийные удобрения получают из концентрированных растворов соленых озер, в которых содержание калия достигает 3%. Калийные соли довольно широко распространены на Земле. Залежи калийных солей образовались в каменноугольный и пермский периоды в результате испарения больших внутренних морей и лагун. Постепенное концентрирование солевых растворов привело к последовательной кристаллизации солей в соответствии с их растворимостью. Поэтому труднорастворимые соли (СаСОэ и CaS04) в месторождениях залегают глубоко, а легкорастворимые соли (КС1, MgCl2 и др.) — ближе к поверхности. Природные залежи растворимых калийных солей разведаны во многих странах. Они, как правило, покрыты осадочными породами прошлых геологических эпох и обычно добываются подземным (шахтным) способом.

Производство удобрений

Важнейшими минералами калийных солей являются хлориды: сильвин КС1, сильвинит пNaCl • тКС1 и карналлит КС1 • MgCl2 • 6Н20; хлорид-сульфаты: каинит КС1 • MgS04 • ЗН20 и хартзальц «NaCl • mKCl • MgS04 • Н20; сульфаты: лангбейнит K2S04 • 2MgS04, шенит K2S04 • MgS04 • 6Н20, полигалит K2S04 • MgS04 • 2CaS04 • 2H20 и сингенит (калушит) K2S04 • CaS04 • Н20. Эти минералы называются рудами (агрорудами) или сырыми солями, так как редко встречаются в чистом виде, а большей частью перемешаны в процессе соосаждения друг с другом и загрязнены глиной, гипсом (CaS04 • 2Н20), ангидритом (CaS04).

Наиболее крупные месторождения калийных солей представлены преимущественно сильвинитом. Они встречаются во многих странах, однако месторождений промышленного значения, рассчитанных на длительную эксплуатацию, немного. Большими запасами разведанных калийных солей обладают Россия (> 25 млрд т) — Верхнекамское месторождение (Соликамск и Березники), Канада (15 млрд т) — Сас- качеванское месторождение, Германия (8 млрд т) — Ганноверское месторождение и Белоруссия (4,5 млрд т) —Старобинское месторождение (Солигорск). Менее значимые эксплуатируемые в настоящее время месторождения солей имеются в Украине (Калуш-Стебник), Испании (Каталония), во Франции (Эльзас), в США (озеро Сиэлз), Израиле и Иордании (Мертвое море), Великобритании (Кливленд), Италии (Сицилия), Китае, Польше и других странах.

Производство калийных удобрений основано на переработке (обогащении) сырых калийных солей с помощью флотационного или галургического способа.

Основным и наиболее дешевым способом обогащения калийсодержащих солей является флотация (от mm. flotation — всплывание), основанная на физическом разделении компонентов тонкоразмоло- той сырой соли в насыщенном растворе этой же соли с добавлением (100-120 г/т) поверхностно активных веществ (ПАВ). В случае обогащения сильвинита при продувании воздуха через эту смесь образующиеся пузырьки воздуха прилипают к кристаллам КС1 и поднимают (выносят) их на поверхность емкости, тогда как кристаллы

NaCl и другие компоненты остаются на дне флотационного резервуара. Влажные кристаллы КС1 отделяют от маточного раствора центрифугированием, сушат и используют как калийное удобрение и для производства комплексных удобрений. Конечный продукт обычно содержит 56—60% К20 (чистый КС1— 63,1% К20).

Галургический (от греч. halos — соль; ergon — работа, технология) способ получения калийных удобрений из сильвинита основан на различной растворимости КС1 и NaCl при нагревании. Растворимость NaCl в горячем и холодном растворах сильвинита примерно одинакова (25%), в то время как растворимость КС1 при повышении температуры с 20 до 100 °С увеличивается примерно вдвое (с 24 до 47%). Поэтому измельченную сырую соль (сильвинит) растворяют при высокой температуре в насыщенном по отношению к NaCl растворе; при этом КС1 сильвинита растворяется, a NaCl остается в осадке. При охлаждении полученного раствора в другом резервуаре до температуры окружающей среды (16—20 °С) около 50% КС1 выкристаллизовывается, его концентрация в насыщенном растворе солей снижается с 47 до 24% , a NaCl остается в растворе. Охлажденный раствор фильтруют для отделения кристаллов КС1 и используют в дальнейших циклах выщелачивания КС1 из сильвинита, а отфильтрованные и высушенные кристаллы КС1 применят как концентрированное калийное удобрение.

Сульфат калия (K2S04) производят из шенита (K2S04 • MgS04 • 6Н20), лангбейнита (K2S04 • 2MgS04), гипса (CaS04 • 2Н20) или MgS04 путем обменной реакции с КС1 (метод конверсии) с последующим отделением образующегося MgCl2 или СаС12 и кристаллизацией K2S04:

Сульфат калия, применяемый как удобрение, содержит 50—52% К20 (чистый K2S04 содержит 53,8% К20).

При сравнении разных форм калийных удобрений существенных различий между ними чаще всего не наблюдается. Результаты опытов не дают веских оснований рекомендовать раствор под все культуры в связи с его более высокой стоимостью по сравнению с КС1, связанной с производственными затратами. Поэтому K2S04 производят в меньшем количестве и в сельскохозяйственной практике предпочитают его хлористому калию лишь при удобрении хлорофобных культур — табака, картофеля, некоторых овощных и ягодных крастений.

Важно отметить, что мнение о чрезмерно вредном действии хлора сильно преувеличено и не находит практического подтверждения. Картофель, являющийся наиболее чувствительным к хлору, в полевых условиях выдерживает без особого ущерба для урожая и качества клубней дозы КС1 400—450 кг/га (250 кг К20 на 1 га) при осеннем внесении удобрений или за 1—2 мес при летней посадке. Свекла (сахарная, кормовая и столовая) наибольшие прибавки урожая обеспечивает при внесении 30—40% калийной соли или сильвинита по сравнению с K2S04h КС1. Присутствие натрия благоприятно сказывается на урожайности и содержании сахара в корнях этой культуры.

Все калийные удобрения хорошо растворимы в воде и малогигроскопичны. Выпускают их в виде мелких и средних кристаллов. Говоря о возможности использования в качестве удобрения калийсодержащих горных пород (слюд, полевых шпатов, гранитов и др.), следует отметить, что нет никаких оснований считать полноценной замену ими растворимых калийных удобрений. Исследования показали, что внесение на каждый гектар почв 3—5 т тонкоразмолотой слюды, вермикулита, ортоклаза или гранита в большинстве случаев не оказывает достоверного влияния на урожай сельскохозяйственных культур и лишь на песчаных почвах прибавки были сопоставимы с применением 20—25 кг КС1.

В почве калийные удобрения растворяются и локально образуют сначала насыщенный раствор, который в результате диффузии и перемещения почвенной воды значительно разбавляется. Так как калийные удобрения состоят из остатков сильного основания и сильных кислот, они не гидролизуются в почвенном растворе и не изменяют pH раствора нейтральных и щелочных почв. Однако в кислых почвах, содержащих в П П К большое количество Н+, калийные удобрения могут подкислять почву в результате обменных реакций Н+ и К+с образованием соответствующих кислот. Основная часть внесенного калия удобрений поглощается ППК в обмен на другие катионы, часть — фиксируется необменно, и лишь небольшая его часть остается в почвенном растворе и непосредственно доступна растениям.

Необменное поглощение калия глинистыми минералами почвы способствует повышению доступности растениям азотных аммонийных удобрений. Катионы калия и аммония близки по размеру и в равной степени могут фиксироваться многослойными глинистыми минералами, утрачивая при этом доступность. Поэтому внесение калийных удобрений перед аммонийными заметно снижает фиксацию NH| и обеспечивает более высокое действие азота. Регулярное применение калийных удобрений снижает фиксацию калия в почве.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>