Въпрос: Суровини за производство на фосфорни торове

Слайд 1

Въпрос: Суровини за производство на фосфорни торове. Класификация на фосфорните торове.
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 2

Суровини: апатити, фосфорити и получаваната от тях фосфорна киселина.

В рудите Р се намира под формата на Са3(РО4)2.

Суровини с ограничено приложение са животински кости и томасова сгурия.

Слайд 3

1. Апатитите са руди от вулканичен произход, освен Са3(РО4)2 могат да съдържат флуорапатит, хлорапатит или хидроксилапатит.
Флуорапатитът е 95 % от общото количество на фосфорните суровини. Представлява полупрозрачни неправилни кристали, оцветени в жълт и жълтозелен цвят. Не се използва за пряко торене, поради изключително трудно разтваряне.
Най-голямото находище на апатити в света е на полуостров Кола (Русия) с мощност на пластовете до 180 m. От рудата чрез филтрация се получава апатитов концентрат съдържащ 39,5 % Р2О5.

Слайд 4

2. Фосфоритите са руди от утаечен произход, разположени във вид на пластови находища с биологичен или минерален произход. Ограничено се използуват за Р торене като фосфоритно брашно (финно смляно).
Голяма част от фосфоритите са концентрирани в Северна Америка – Флорида, Северна Каролина; Северна Африка – Мароко, Тунис, Западна Сахара; Австралия; Естония; Казахстан.

Слайд 5

Основен проблем при производството на фосфорни торове е осигуряване на фосфорните суровини, поради неравномерното им разпределение в отделните райони на света. В Африка са съсредоточени около 58 % от световните запаси; в Америка –39 %, Азия – 2,4 %, Европа – 1 %, Австралия и Океания – 1 %.
Около 3/4 от запасите на суровини се намират в две страни: Мароко – 46 % и САЩ – 32 %.

Слайд 6

3. Ортофосфорната киселина - използва се екстракционна и термична фосфорна киселина.
Екстракционна фосфорна киселина се получава от апатитов концентрат, фосфорити и неорганични киселини (H2SO4, HNO3 и др.) при висока температура:
Ca10F2(PO4)6 + H2SO4 H3PO4 + CaSO4.2H2O + HF
Флуорапатит гипс
Ca3(PO4)2 + H2SO4  H3PO4 + CaSO4.2H2O
фосфорит гипс

Слайд 7

Гипса се отделя чрез филтрация и промиване, а получената фосфорна киселина се концентрира и се използва за производство на фосфорни торове.

Термичната фосфорна киселина се получава чрез окисляване на жълт фосфор до Р2О5. Така може да се получи по-концентрирана (до 100 %) и по-чиста фосфорна киселина.

Слайд 8

Класификация на промишлените фосфорни торове по разтворимост
1. С водоразтворими фосфати Са(Н2РО4)2 - всички видове суперфосфати - обикновен (единичен) и концентриран (двоен, троен).
2. С малко разтворими (цитратноразтворими) фосфати СаНРО4 - преципитат, термофосфати, томасов фосфат. Те се разтварят в слаби органични киселина или амониев цитрат.
3. С трудноразтворими фосфати Са3(РО4)2 - костно и фосфоритно брашно, които са разтворими в силни киселини.

Слайд 9

Въпрос: Суперфосфат (обикновен и концентриран) – получаване, агрохимични свойства, взаимодействие с почвата и употреба
АУ – ПЛОВДИВ
КАТЕДРА АГРОХИМИЯ И ПОЧВОЗНАНИЕ
ДОЦ. Д-Р СВЕТЛА КОСТАДИНОВА

Слайд 10

Обикновен (единичен) суперфосфат
Получаване
Разлагане на фосфорити и апатити със сярна киселина и втвърдяване (зреене на суперфосфата) в камери и в склада.
Неразтворимият във вода Са3(РО4)2 се превръща в разтворими соли, главно Са(Н2РО4)2 и частично свободна Н3РО4 и СаНРО4

Ca3(PO4)2 + H2SO4 + H2O = Ca(H2PO4)2.H2O + CaSO4.2H2O

Основният примес в обикновения суперфосфат е CaSO4.H2O. Незначителна част от фосфорната киселина се свързва под формата на Al3(PO4)2 и Fe3(PO4)2.
Поради сложния си състав обикновеният суперфосфат не отговаря на конкретно химично съединение.

Слайд 11

Агрохимични свойства – не особено благоприятни
Сивобял тор, с ниско съдържание на фосфор 14 – 21 % Р2О5; праховидно състояние, поради което се разпределя неравномерно по почвата; лоши хигиенно-санитарни условия за работа – праши очите на работещите с него, разяжда и окислява металните части на тороразпръсквачките и сеялките; осъществява се голям контакт между почвата и тора, което усилва процесите на фиксация и ретроградация на водоразтворимите фосфати. Той е слабо хигроскопичен, но когато съдържа свободна Н3РО4 хигроскопичността му се увеличава.
Ефективен е на засолени, песъкливи почви с ниско съдържание на сяра и при бобови култури, нуждаещи се от много сяра, поради наличието на гипс.

Слайд 12

Концентриран суперфосфат
Получаване
Разлагане на фосфорити и апатити с фосфорна киселина:
Ca10F2(PO4)6 + 14H3PO4 + 10H2O = 10Ca(H2PO4)2.H2O + 2HF
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2.H2O
Агрохимични свойства
Основно съединение на концентрирания суперфосфат е Са(Н2РО4)2.Н2О. В зависимост от състава на изходната суровина и фосфорната киселина той съдържа 45 – 51 % общ фосфор, 40 – 49 % усвоим фосфор и 36 – 47 % водоразтворим фосфор и има сив цвят.
В България се произвежда троен суперфосфат с 46 % Р2О5 в Девня.

Слайд 13

За подобряване на физичните и агрохимичните свойства се извършва гранулиране на супурфосфата чрез пресоване, пластифициране, нарязване и сушене и пресяване. В двойния суперфосфат фракцията с размери на гранулите от 1 до 5 mm е не по-малко от 80 %, а в тройния – 92 %.

Предимства на гранулираните концентрирани суперфосфати:
по-високо съдържание на фосфор и по-ниски разходите за транспорт, съхранение и внасяне на тора в почвата.
намалява се контакта между почвата и тора и се забавят процесите на имобилизация на торовите фосфати.
подобряват се физичните свойства на тора – не се сбива, добре се разпределя по почвената повърхност, подобряват се санитарните условия за работа.

Слайд 14

Взаимодействие на суперфосфата с почвата – зависи главно от рН на почвата
Водоразтворимите калциеви фосфати постепенно се хидролизират с образуване на по-високоосновни фосфати:
Ca(H2PO4)2.2H2O + xH2О  CaHPO4.2H2O + H3PO4

Първото съединение е СаНРО4 , следва образуване на Са3(РО4)2 и по-високоосновни калциеви фосфати. В прясно утаено състояние тези соли се разтварят в слаби киселини и са частично усвоими за растенията, но с напредване на стареенето Са3(РО4)2 и по-високоосновните соли на Н3РО4 стават недостъпни за голяма част културни растения.

Слайд 15

1). При силно кисела реакция се образуват малкоразтворими железни и алуминиеви фосфати (ретроградация на фосфатите) и реакциите са утаяване :
Al3+ + H2PO4- = AlPO4 + 2H+
Fe3+ + H2PO4- = FePO4 + 2H+
Да се варуват киселите почви за преминаване на фосфатите в по-разтворими соли на калция и магнезия.

2). В почви със слабо кисела и неутрална реакция протича обменна адсорбция и образуване на съединения от адсорбционен тип:
Al(OH)3 + H2PO4- = Al(OH)2H2PO4 + OH-
Fe(OH)3 + H2PO4- = Fe(OH)2H2PO4 + OH-

Слайд 16

3). При слабо алкална реакция се образуват предимно трудноразтворими калциеви и магнезиеви фосфати:
[ППK] Са2+ + Са2+ + 2Н2РО4 = [ППК] 2Н+ + СаНРО4

4). В карбонатни почви:
Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2H2PO4- = 2CaHPO4 + 2H2CO3
2Ca(HCO3)2 + Ca2+ + 2H2PO4 = Ca3(PO4)2 + 4H2CO3
Образуване на високоосновни калциеви и магнезиеви фосфати в почвата се нарича фиксация на Р.
Подвижността на торовия Р в почвата е много слаба поради процесите на поглъщане и фиксиране, максимума на придвижване е 7–8 cm, а при дифузия 2-3 cm.

Слайд 17

Основни положения при използуване на суперфосфат
1. Подходящ за торене на всички селскостопански култури и почвени различия.
2. Поради слабата им подвижност в почвата да се внасят в коренообитаемия почвен слой за основно и предсеитбено торене:
А). за основно торене при окопни и зеленчукови култури, трайни насаждения и многогодишни култури ( люцерна, детелина, лавандула и др.) като цялата норма се заорава с дълбоката оран през есента при неполивни условия, а при поливни може да се даде двукратно – 2/3 от нормата за основно торене и 1/3 за присеитбено торене;
Б). за предсеитбено торене на култури със слята повърхност (пшеница, ечемик, овес, ориз и др.) чрез заораване на цялата норма с предсеитбената обработка на почавата.
По-дълбокото заораване на фосфорните торове е по-ефективно при често срещащите се засушавания, характерни за нашите условия.

Слайд 18

3. Обикновеният суперфосфат, поради високото съдържание на CaSO4 може да се използва за торене на бобови култури, които са калциеволюбиви и нуждаещи се от сяра култури.
4. Гранулираният суперфосфат може да се използва за запасяващо (периодично) торене, тъй като не съществува опасност от измиване на фосфора в долните почвени слоеве (с малки изключения при много леки почви и напояване).
5. Запасяващо торене се прилага в полски и зеленчукови сеитбообращения с норми от порядъка на 30 – 60 kg/da P2O5 при захарно цвекло, слънчоглед, памук, домати и етеричномаслените култури. Не се препоръчва запасяващо торене с Р срещу царевица, отглеждана на карбонатни почви, поради опасността от поява на хлороза, дължаща се на недостига на цинк и желязо. Такава опасност не съществува при почви с рН по-малко от 5,5. Независимо от плитко разположената коренова система пшеницата реагира добре на запасяващо торене с фосфор.

Слайд 19

6. Особено подходящо е запасяващто торене с Р при нови лозя и овощни насаждения, което се извършва непосредствено преди риголването на почвата за период от 4 – 8 години. Подобна технология може да се използва и при стари лозови и и овощни насаждения чрез внасяне на торовете с хидробури или други подобни машини за по-дълбоко внасяне на торовете. При липса на достатъчно количество за запасяващо торене фосфорните торове при тези култури се внасят ежегодно с есенната дълбока оран.
7. При люцерна, детелина и етеричномаслени култури се извършва запасяващо торене за период от 2 – 4 години, какъвто е обикновено периода на отглеждането им.
8. Препоръчително съдържание на подвижни фосфати по метода на Егнер-Рийм за смолниците – 20 – 24 mg P2O5/100g почва и 16 – 18 mg P2O5/100 g почва за останалите почвени различия.

Слайд 20

9. При съдържание на подвижни фосфати над 25 mg P2O5/100 g почва, определени по метода на Егнер-Рийм е необходимо временно да се изключи фосфорното торене. Това налага да се извършва системен агрохимичен анализ на почвите в специализирани лаборатории.
10. При внасяне на оборски тор е необходимо да се извърши корекция (да се намалят) Р торови норми с по 1 kg P2O5 на всеки тон внесен оборски тор.
11. Фосфорните торове могат да се смесват с органични торове- разложен оборски тор, торф и др., което създава добри условия за растежа и развитието на кореновата система и пълноценно хранене на растенията. Подобни смески са особено подходящи за локално (местно) торене на картофи, дини, пъпеши, краставици.

Регистрирайте се за пълен достъп