 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Б. ФОСФОРНІ ДОБРИВА
|
Читайте также: |
Фосфор, на відміну від азоту, наявний у 190 різних мінералах і є досить поширеним мінералом земної кори (0,1%). Основне джерело фосфору — фосфорити та, меншою мірою — апатити. Ресурси пентоксиду фосфору (Р2О5) у фосфорних рудах оцінюють у 71 млрд т, з них на апатитові руди припадає всього 5,2 млрд т, або 7,3%. Запаси фосфоритів становлять 65,8 млрд т, з яких 7,3 млрд т — фосфорити шельфу океанів, передусім атлантичного узбережжя США, а також ПАР, Мексики, Марокко, Намібії.
Найбільші ресурси Р2О5 сконцентровано в США (23,7% світових), Марокко (22,9%) і в Китаї (13,4%). Лише ресурс басейну Скелястих гір у США становить 7,55 млрд т Р2О5. Унікальним є фосфоритоносний басейн Янцзи в Китаї. Водночас у Росії містяться майже дві третини світових ресурсів апатитових руд.
Великими запасами фосфору в фосфоритах володіють Мексика, Казахстан, Перу та Ірак, апатитових руд - ПАР.
Якщо поглянути на запаси родовищ фосфору в світі з погляду економічно вигідного промислового використання, то лідером стає Марокко. Загальні запаси пентоксиду фосфору в цій країні, де руди представлено виключно зернистими фосфоритами, становлять понад 40% світових. У надрах США, що займають друге місце, зосереджено 6,1% світових загальних запасів фосфору. Значні запаси Р2О5 є в Іраку (5,4%), Єгипті (5,2%) та Росії (4,6%).
Отже, існує значна нерівномірність покладів фосфорних руд у світі: більше половини запасів Р2О5, переважно у вигляді фосфоритів, зосереджено в Африці, п’ята частина - в Азії, тоді як країни Європи (без Росії) і Австралія з Океанією мають у своєму розпорядженні дуже невеликі поклади.
Як наслідок, на сім країн припадає близько 85% загальносвітового виробництва фосфорної руди: Марокко, США, Росія, Китай, Бразилія, Алжир, Йорданія.
Фосфорні добрива виробляють із фосфоритних руд – фосфоритів і апатитів.
Фосфорити містять фосфор у вигляді фосфату кальцію Са3(PO4)2. Крім цієї сполуки, до їх складу входять також оксиди заліза й алюмінію, вапно, пісок, глина та інші домішки. Вміст фосфору в різних фосфоритах неоднаковий і коливається від 10 до 38 %,
Фосфорити з вмістом фосфору понад 30% переробляють на суперфосфат, фосфорити з меншим вмістом фосфору використовують безпосередньо для удобрення культур у вигляді фосфоритного борошна.
Фосфорити бувають аморфні і кристалічні. Аморфні фосфорити легше розкладаються хімічним способом і за участю мікроорганізмів, тому вони цінніші для безпосереднього використання на добрива.
Найбільше родовище фосфоритів із вмістом Р2О5 29,6-35,8% відкрито в горах Каратау (Південний Казахстан). В Україні є запаси фосфоритів в Ізюмському, Кролевецькому, Незвинському та Подільському родовищах, але вони не розробляються із-за низької якості сировини. Для виробництва фосфоритного борошна, яке завозиться в Україну, використовуються фосфорити із вмістом фосфору 16-20%.
Апатит – природний мінерал, що містить фосфор у вигляді сполук фторапатиту Са10(PO4)6F2, хлорапатиту Са10(PO4)6Сl2, гідроксилапатиту Са10(PO4)6(ОН)2 та карбонатапатиту Са10(PO4)6CО3. Трапляється у вигляді міцних кристалічних агрегатів та в подрібненому стані. Найбільше родовище апатитів у Хібінах на Кольському півострові. Там апатити залягають у вигляді апатито-нефелінової породи.
Вміст фосфору (Р2О5) в апатитах коливається від 7 до 28,5%. Збагачений апатит, відокремлений від нефеліну методом флотації, містить 30-40% Р2О5 і є кращою сировиною для виробництва розчинних фосфорних добрив.
Суперфосфат виробляють змішуванням фосфоритного борошна або апатитового концентрату з сірчаною кислотою:
Са10(PO4)6F2+7Н2SO4+17Н2O=3Са(Н2РО4)2 × Н2О+7[СаSО4 2Н2O]+2НF.
На 1 т сировини витрачають близько 1 т кислоти і дістають близько 2 т готової продукції (суміш дигідрофосфату кальцію і безводного сульфату кальцію). Внаслідок змішування вміст фосфору в добриві зменшується приблизно вдвоє порівняно з вихідною сировиною. Цим і зумовлюються непридатність фосфоритів з низьким вмістом фосфору для переробки на суперфосфат. Порошкоподібний суперфосфат, виготовлений з апатитового концентрату, містить 18,7-19 % засвоюваного Р2О5, а виготовлений з каратауського фосфориту - лише 14 %. До складу суперфосфату входять також вільна фосфорна кислота (2-4 %) і трохи сірчаної кислоти, рН сольового розчину суперфосфату становить 1,9-2,3.
Стандартом допускається вміст вільної кислоти (в перерахунку на Р2О5) у звичайному суперфосфаті не більше ніж 5,5%, вміст вологи - не більше ніж 6 %.
Подвійний суперфосфат добувають розкладанням розмелених природних фосфатів (апатитів, фосфоритів або кісткового борошна) концентрованою фосфорною кислотою:
Са10(РО4)6·F2+ 10H2SO4 + 5Н2О = Н3РО4 + 10СаSO4·0,5Н2О+2НF;
Са10(РО4)6 + 14Н3РО4 + 10Н2О = 10Са(Н2РО4)2·Н2O + 2НF.
Знефторений фосфат добувають обробкою водяною парою суміші апатиту з невеликою кількістю піску (2-3%) при температурі 1400-1450°С. Внаслідок такої обробки руйнується кристалічна гратка фторапатиту і видаляється шкідливий для рослин фтор:
Са10(РО4)6F2 + 2Н2O = Са10(PO4)6·(ОН)2 + 2НF;
Са10(РО4)6(ОН)2 = 2Са3(РО4)2 + Са4P2O9 + Н2О;
Са10(РО4)6(ОН)2 + 0,5 SiO2 = 3Са3(РО4)2 + 0,5Са2SiO4 + H2O.
Поиск по сайту: