Производство калийных удобрений

До 99 %, содержащегося в почве калия недоступно растениям, т.к. он входит в состав нерастворимых алюмосиликатов.

Основная часть калийных удобрений вырабатывается из природного сырья сильвинита, включающего сросшиеся кристаллы хлоридов калия и натрия. Из других источников сырья для получения калийных удобрений могут быть использованы карналлит КС1 MgCb‘6H2O и каинит КС1 MgSO4 ЗН2О.

Калийная промышленность зародилась в начале XX в. в Германии на базе мощных месторождений калийных солей в Эльзасе. Перед первой мировой войной Германия практически монополизировала производство солей калия, поставляя более 97 % их общемирового объема. С открытием ряда других месторождений, в том числе уникального, крупнейшего в мире месторождения калийных солей в районе Соликамска, картина существенно изменилась. Содержание хлористого калия в добываемом здесь сильвините достигает 30 %.

Производство хлорида калия

Основное калийное удобрение в нашей стране - получаемый из сильвинита хлористый калий. Выделение его из сильвинита осуществляют двумя способами -галлургическим и флотационным.

Галлургический метод основан на различной зависимости от температуры растворимости в воде составных частей сильвинита - хлоридов калия и натрия.

С повышением температуры растворимость хлорида натрия почти не изменяется, тогда как растворимость хлорида калия заметно возрастает (рисунок 17).

Растворимость хлоридов натрия и калия при различной температуре

Рисунок 17 - Растворимость хлоридов натрия и калия при различной температуре

Таким образом, если охладить насыщенный сильвинитом горячий водный раствор, то из него вследствие снижения растворимости выделится в осадок лишь кристаллический хлорид калия. Если оставшийся раствор подогреть, то он будет способен растворить из новой порции сильвинита только хлорид калия, поскольку он уже насыщен хлоридом натрия. Повторяя процесс многократно, организовав его по принципу циркуляции, направляя каждый раз отфильтрованный после охлаждения щелок на извлечение хлорида калия из свежей порции сильвинита, используя принцип прямотока, удается обеспечить достаточно полное извлечение продукта из сырья.

В качестве отхода производства образуется галит, содержащий загрязненный примесями хлорид натрия. Галит можно использовать для производства соды и соляной кислоты. Утилизация больших количеств галита может представлять экологическую проблему. Наиболее простой способ ее решения - закладка галитом выработок в калийных шахтах.

Другой более экономичный способ разделения сильвинита предполагает его флотацию. Способ не требует нагревания и включает меньшее количество оборудования.

Флотацию проводят в две стадии: на первой происходит удаление примесей - глинистых минералов (в качестве собирателя используют керосин); на второй флотируется хлорид калия (собиратель - соли первичных аминов), а в хвостах остается хлористый натрий. Товарный продукт после сушки содержит до 95 % КС1.

Бесхлоридные калийные удобрения

Бесхлоридные калийные удобрения (виноград, чай, цитрусовые, картофель отрицательно реагируют на хлор-ион - для этих культур необходимы бесхлоридные удобрения). Из простых несодержащих хлора калийных удобрений в промышленности в небольших масштабах производят лишь сульфат калия.

Сульфат калия может быть получен как из природных минералов, содержащих сульфат магния, так и непосредственной конверсией:

КС 1 + H2SO4 = K2SO4 + 2КС1 (62)

Значительно больший интерес представляют сложные калийные удобрения, содержащие калиевые соли азотной и фосфорной кислот. В качестве примера можно привести полиметафосфат калия, получаемый действием полифосфорной кислоты на хлорид калия. Аналогично получают нитрат калия -концентрированное неслеживающееся комплексное удобрение:

КС 1 + HNO3 = KNO3 + НС 1 (63)

По производству и применению калийных удобрений наша страна до 90-х годов занимала ведущие позиции в мире. В настоящее время совершенно недостаточно выпускается бесхлоридных форм калийных удобрений. Просматривается общая для всей отрасли тенденция - переход к концентрированным формам удобрений, содержащих возможно более полный, оптимально подобранный набор всех питательных элементов.

Вопросы для самопроверки:

  • 1. Приведите примеры наиболее распространенных комплексных удобрений.
  • 2. Классификация комплексных удобрений по методу производства.
  • 3. Физико-химические особенности способов производства азотных, фосфорных и калийных удобрений.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >