Draslíková hnojiva |

Hnojiva obsahující draslík jsou vyrobena z přírodních solí. Významná ložiska draselných solí jsou k dispozici v Rusku, Kanadě, Německu, Francii, USA, Španělsku a dalších zemích.

Ložisko Solikamsk se nachází na západním svahu severní části Uralského hřebene poblíž měst Solikamsk a Berezniki. Draselné soli leží pod vrstvou aluviálních hornin. Svrchní část formace je reprezentována karnalitem KCl × MgCl.₂ × 6H₂O s příměsí NaCl, CaSO₄ × 2H₂O, jíly a další obsahující až 17% K₂O. Carnallite má pestrou barvu z kombinace žluté, oranžové, hnědé a červené barvy, způsobenou příměsí jemných částic železného lesku (Fe₂О₃). Pod karnallitem leží silná vrstva sylvinitu (mKCl+ nNaCl) (m и n – čísla nejsou konstantní). Tento pestrý minerál obsahující 10-25% K₂O, je hlavní surovinou pro výrobu chloridu draselného.

Ložisko Zavolzhskoye v Rusku se vyznačuje obsahem převážně hodnotnějších solí kyseliny sírové. Hlavní minerály: polyhalit, kainit, glaserit (3K₂SO₄ × NaSO₄) atd. Hlavní umístění těchto solí jsou v Saratovské a Orenburské oblasti a také v Baškirsku.

Na Ukrajině jsou velká ložiska draselných solí v Ivano-Frankivské a Lvovské oblasti. V minerálech těchto ložisek dominuje langbeinit (K₂SO₄ ×2MgSOXNUMX₄), kainit (КCl × MgSO₄ × 3H₂O), polyhalit (K₂SO₄ × MgSO4₄ ×2CaSOXNUMX₄ × 2H₂O), chenit (K₂SO₄ × MgSO4₄ × 6H₂O). Tyto suroviny se zpracovávají v závodech Stebnikovsky a Kalushsky. Na rozdíl od ložiska Solikamsk se zde až 30 % bahna mísí se solemi.

Běloruská ložiska draselných solí (v Polesí), která zřejmě navazují na karpatská ložiska, jsou zastoupena sylvinitem, karnallitem a halitem. Na základě běloruských ložisek draselných solí u města Soligorsk jsou doly a závody na potaš.

Ložisko Zhilyanskoye v oblasti Aktobe (Kazachstán) je zastoupeno převážně polyhalitem. Přítomny jsou také karnallit, sylvinit, glaserit aj. Přírodní polyhalitová sůl je dobrou surovinou pro výrobu síranu draselného, ​​síran draselných hořečnatých solí a komplexních minerálních hnojiv. Po rozemletí může být použit jako síranová forma draselno-hořečnatého hnojiva (13-15% K₂O, 6-7 % MgO).

Jiné minerály obsahující draslík lze použít jako hnojivo. Patří mezi ně křemičitan draselný a sodno-hlinitý – nefelin (Na, K)₂O × Al₂O₃ ×2SiO₂, satelit apatitu v ložisku Khibiny. Obsah draslíku v něm je 5-6%. Je nerozpustný ve vodě, ale v kyselých půdách dochází k částečnému metabolickému rozkladu nefelinu. Obsahuje také 10-13% Na₂O a 8-10% CaO, takže na kyselých půdách může mít i neutralizační účinek. Používá se pouze jako lokální hnojivo na kyselých, rašelinných půdách.

Při výrobě hliníku z nefelinu se navíc do odpadu uvolňuje uhličitan draselný obsahující 63-67 % K.₂Odpověď: Jedná se o velmi cenné draselné hnojivo, zejména pro plodiny citlivé na chlór.

Draselná hnojiva lze rozdělit na surové potašové soli a koncentrovaná potašová hnojiva (obr. 5.3).

Surové draselné soli (sylvinit, kainit) se získávají mechanickým zpracováním přírodních draselných solí, které se scvrkává na drcení a mletí soli a provádí se v těsné blízkosti zdrojů výroby. Obvykle se pro tento účel používají nejkoncentrovanější vrstvy pole. Zpracovávají se méně koncentrované. Nejprve se jako hnojivo používaly spíše surové draselné soli a poté je začaly nahrazovat koncentrovaná hnojiva. Důvodem je to, že obsahují velké množství balastu, což zvyšuje náklady na dopravu a aplikaci tohoto hnojiva. Ze surových draselných solí jsou nejběžnější následující.

Obr. 5.3. Klasifikace potašových hnojiv

Silvinit (KCI + NaCl) obsahuje 12-18 % K₂O a 35-40 % Na₂O. Podle normy musí sylvinit z ložiska Solikamsk obsahovat 15 % K₂A. Je hygroskopický a při skladování spéká. Abyste tomu zabránili, doporučuje se opatrné lopatování.

Cainite (KCl × MgSO₄ × 3H₂O) s mechanickou příměsí kamenné soli (NaCl), CaSO₄MgSO₄ a další (kainit ze západoukrajinských ložisek se složením blíží sylvinitu Solikamsk). Těží se ve Stebniku (západní Ukrajina). Obsah K₂Asi 10-12%. Je to mletá kainit-langbeinitová hornina. Dobré hnojivo pro cukrovou řepu na černozemě. Smícháním kainitu a chloridu draselného se získá draselná sůl (30-40% K₂O).

Surové draselné soli se z důvodu nízké přepravitelnosti používají pouze v oblastech jejich výroby a v omezeném množství. Jejich hlavní část se používá k výrobě vysoce koncentrovaných draselných hnojiv.

Z koncentrovaná potašová hnojiva Chlorid draselný má nejvyšší specifickou hmotnost (KCl – 63,2% K₂O). Toto je hlavní potašové hnojivo v Rusku. Je to bílý, jemně krystalický produkt, má nevýznamnou hygroskopičnost a často koláče. Technické odrůdy používané jako hnojivo obsahují 50-60% K₂O.

Metoda získávání chloridu draselného z přírodních draselných solí je založena na rozdílné rozpustnosti chloridu draselného a dalších složek surových draselných solí. Rozpustnost KCl při teplotě 100 °C je dvakrát vyšší než při 0 °C a pro NaCl se v uvedeném teplotním rozmezí téměř nemění. Mletý sylvinit se rozpouští při teplotě 110 °C v tzv. louhu, což je nasycený roztok NaCl. V tomto louhu se rozpustí pouze KCl sylvinitu, zatímco NaCl zůstává nerozpustný a sráží se.

Po ochlazení výsledného roztoku se vysráží krystalická sraženina KCl s obsahem 56,9-61,9 %. Zbývající matečný louh nasycený NaCl se používá jako rozpouštědlo pro zpracování nových podílů sylvinitu. Průmyslový odpad obsahuje až 95 % NaCl a slouží jako materiál pro výrobu sody, technické a kuchyňské soli.

Pro výrobu chloridu draselného existují i ​​jiné, pokročilejší technologické postupy. Jeden z nich je založen na principu flotace. Jedná se o metodu oddělování malých pevných částic různých látek na základě rozdílů v jejich smáčivosti. V tomto případě se oddělují minerály sylvit (KCl) a halit (NaCl). Flotační proces využívá různá sběrná činidla, jako jsou alifatické aminy.

Princip separace je následující: do vodného roztoku jemně mleté ​​rudy se za míchání přidá záchytné činidlo, které se adsorbuje na povrchu krystalů chloridu draselného (spotřeba záchytného činidla je 100-200 g na 1 tunu rudy ); když dužinou prochází vzduch, sylvit vyplave na povrch spolu se vzduchovými bublinami (výraz „flotace“ pochází z francouzského slova „plovák“ – plavat na hladině vody). Koncentrát KCl ve formě pěny se dehydratuje, vysuší a získá se vysoce koncentrované draselné hnojivo.

Výhodou této metody je, že celý proces probíhá bez vysokých teplot, přičemž klesá hygroskopičnost krystalů chloridu draselného, ​​zlepšují se jeho fyzikální vlastnosti a nedochází k jeho spékání. Výroba chloridu draselného flotací byla úspěšně zvládnuta v závodě Berezniki Potash Plant, kde se vyrábí chlorid draselný obsahující 60 % K₂A. Je hrubě krystalická, méně spékavá. Druhá nová metoda, používaná ve Francii a dalších zemích, je založena na různých hustotách KCl (1,987 g na 1 cm 2,17) a NaCl (1 g na 3 cm XNUMX). V Rusku byla tato metoda vylepšena. K oddělení menších částic KCl a NaCl se využívá odstředivá síla hydrocyklonového aparátu. Tato metoda se používá v závodě Solikamsk.

Je nutné výrazné rozšíření výroby hrubokrystalického a granulovaného draslíku, protože jemnokrystalický draslík má nevyhovující fyzikální vlastnosti (je hygroskopický a spékavý) a nelze připravit kvalitní hnojivou směs s granulovaným superfosfátem a granulovaným dusičnan amonný z něj. Aplikace takovéto hnojivové směsi odstředivými rozmetači vede ke stratifikaci (segregaci) hnojiv a následně k jejich nerovnoměrné aplikaci. Hrubokrystalický draslík je méně absorbován půdou (jako granulovaný superfosfát) a zůstává rostlinám dostupný po delší dobu. Když je chlorid draselný přidán ve velkých krystalech, nevýměnná absorpce draslíku půdou se sníží o 30 % nebo více v důsledku menšího kontaktu s půdou. To často vede k větší účinnosti hrubokrystalického draslíku.

Draselná sůl (41-44% K₂O) se získává smícháním chloridu draselného se surovými draselnými solemi, nejčastěji s jemně mletým sylvinitem, někdy i kainitem. Směsné draselné soli jsou nejvhodnějším hnojivem pro řepu, brukvovité plodiny (rutabagas, zelí, ředkvičky, tuřín), mrkev a další rostliny, které reagují na sodík, hořčík (na lehkých půdách) a další prvky. Draselná sůl má vzhled malých pestrých krystalů. Podle technických požadavků musí obsahovat minimálně 40 % K₂A. Vyrábí se také 30% draselná sůl – směs sylvinitu a kainitu.

Síran hořečnatý draselný (chenit) – hořčík draselný – podvojná sůl síranu draselného a hořčíku (K₂SO₄ × MgSO4₄) obsahuje 26-28% K₂A. Získává se z kainit-langbeinitové horniny a sestává jakoby z dehydratovaného minerálu schenitu. Toto hnojivo se používá pro brambory zejména na lehkých půdách, kde je nejlepším zdrojem draslíku a hořčíku.

Kolimag (16-19% K₂O) se vyrábí z langbeinitu (K₂SO₄ ×2MgSOXNUMX₄) po rozemletí minerálu a odstranění NaCl z něj vyluhováním. Přibližné chemické složení tohoto hnojiva: K₂SO₄ — 39 %, MgSO₄ – 55, NaCl – 1, nerozpustný zbytek – 5 %.

Síran draselný (K₂SO₄) obsahuje 45-52% K₂A. Vyrábí se metodami výměnného rozkladu KCl a MgSO₄ (I) a tepelné zpětné získávání (II):

Kvůli nízké rozpustnosti se vysráží síran draselný a vysoce rozpustný MgCl₂ zůstává v řešení. Sraženina síranu draselného se odfiltruje a vysuší.

Síran draselný se vyluhuje vodou při teplotě 100 °C a oxid hořečnatý zůstává v sedimentu; oxid siřičitý se redukuje metanem na elementární síru.

Síran draselný se vyrábí v západoukrajinských ložiscích draslíku zpracováním soli langbeinitu. Toto hnojivo má dobré fyzikální vlastnosti, je zcela nehygroskopické a nespéká. Je zvláště cenný pro plodiny citlivé na chlór (brambory, tabák).

Draselný elektrolyt (39-42% K₂O) je směs KCl a chloridů sodných a hořečnatých. Odpad vznikající při výrobě hořčíku z karnallitu vzniká v Solikamsku.

Cementový prach obsahující draslík (14-35% K₂O) je odpad z výroby cementu obsahující uhličitan (K₂S₃), hydrogenuhličitan (KHSO₃) a síran draselný (K₂SO₄). Obsahuje také CaCO₃, MgO (3-4%), kyselina křemičitá, seskvioxidy a některé stopové prvky. S přihlédnutím ke složitému chemickému složení a alkalické reakci cementového prachu lze předpokládat, že na kyselých půdách je jeho pozitivní účinek určován dalšími prvky v něm obsaženými a také jeho zásaditostí. Nepřítomnost chlóru v cementovém prachu umožňuje jeho úspěšné použití pro plodiny, které jsou na něj citlivé (brambory, pohanka, hroznové víno, tabák, citrusové plody atd.).

V Holandsku, Norsku a Finsku se cementový prach používá jako potaš a vápenné hnojivo. Je vysoce rozpustný ve vodě a dobře dostupný pro rostliny. Bohužel, K v něm obsažené₂S₃ Je vysoce hygroskopický a difunduje vzduchem. Cementový prach lze použít k přípravě fosforečnanu draselného a lze jej také granulovat.

Popel se používá jako místní draselno-fosfátovo-vápenné hnojivo. Dobré hnojivo pro všechny plodiny a pro ty, které jsou citlivé na chlór, je lepší než potašová hnojiva Solikamsk. Draslík v popelu je obsažen ve formě K₂S₃ – potaša. Popelový fosfor je rostlinami absorbován o nic hůře než ze sraženiny a popílkové strusky a na rozdíl od superfosfátu se neváže do těžko rozpustných sloučenin fosforu. Přítomnost vápna v popelu eliminuje negativní vliv potaše na strukturu půdy.

Popel obsahuje také mikroelementy, množství draslíku, fosforu a vápníku v něm závisí na půdních a klimatických podmínkách, druhu rostliny, jejím stáří atd. Dávka popela pro orbu nebo pěstování jako hnojivo je 5-6 c/ha. Pro neutralizaci kyselosti se přidává rašelinový popel a popel v množství 1,5-3 t/ha (nejlépe na orbu).

Sdílet:

Další související materiály:

Draselná hnojiva obsahují draslík jako hlavní živinu. Nejdůležitější typy: chlorid draselný KCl (58-62% K₂O), síran draselný K₂SO₄ (45-50% K₂O), hořčík draselný K₂SO₄.MgSO₄ (26-28% K₂O), draselná směsná sůl (30-50% K₂O), získaný mechanickým smícháním jemně mleté ​​sylvinitové rudy s technickým KCl.

Chlorid draselný je koncentrované draselné hnojivo. Je to bílá krystalická látka a snadno se rozpouští ve vodě. Obsah živin K₂O je na úrovni 52-62 %. Hlavní surovinou pro výrobu chloridu draselného jsou přírodní draselné soli ( sylvinit и karnallit – soli s obsahem čisté látky 12-15% s nečistotami soli sodík и hořčíku ). Chlorid draselný se používá na jakékoli půdě jako hlavní hnojivo. Je zvláště účinný při použití pro okopaniny, brambory, slunečnice, ovoce a další plodiny. Na lehkých půdách a rašeliništích chudých na draslík vyžadují draslík všechny zemědělské plodiny bez výjimky. hnojiva . Draselná hnojiva se obvykle používají v kombinaci s dusíkatými a fosforečnými hnojivy.

Kromě zvýšení produktivity zlepšují draselná hnojiva kvalitativní vlastnosti pěstovaných produktů: to se projevuje zvýšením odolnosti rostlin vůči chorobám, zvýšením odolnosti plodů při skladování a přepravě, jakož i zlepšením jejich chuťových a estetických vlastností.

Mnoho potašových hnojiv jsou přírodní draselné soli používané v zemědělství v mleté ​​formě.

Značné množství chloru v mnoha draselných hnojivech negativně ovlivňuje růst a vývoj rostlin a obsah sodíku (v draselné soli a sylvinitu) zhoršuje fyzikálně-chemické vlastnosti mnoha půd, zejména půd černozemních, kaštanových a solonetzových.

Draselná hnojiva se dělí do tří skupin:
— Koncentrované, což jsou produkty továrního zpracování potašových rud — chlorid draselný, síran draselný, koncentrát draselno-hořečnatý, síran draselný (hořčík draselný);
— Surové draselné soli, což jsou mleté ​​přírodní potašové rudy — kainit, sylvinit;
– Draselné soli, získané smícháním surových draselných solí s koncentrovanými, obvykle s chloridem draselným – 30 a 40% draselné soli.

Hlavním draselným hnojivem je chlorid draselný. Obsah v něm K₂O je 63,2 %. V Rusku se vyrábějí tři hlavní typy chloridu draselného: granulovaný (granulát), růžový a bílý chlorid draselný. Všechny tři typy produktů jsou potašová hnojiva. Draslík z jemně krystalické formy je aktivně absorbován půdou a stává se pro rostliny nepřístupný. Nejžádanější jsou proto hrubokrystalické a granulované typy hnojiv, které se také méně spékají.

— Granulát je vysoce kvalitní produkt, který se používá především v zemích, které používají pokročilejší metody hnojení půdy. Granulace zpomaluje vstřebávání hnojivých živin do půdy, což následně prodlužuje účinek hnojiv. Především se tento typ produktu používá pro zemědělské účely. Používá se buď k přímé aplikaci do půdy, nebo ve směsi s dusíkatými a fosfátovými hnojivy. Má nejvyšší přidanou hodnotu ve srovnání s ostatními druhy potašových hnojiv a obvykle se vyváží na nejrozvinutější trhy.

— Růžový chlorid draselný má růžovou barvu a vyrábí se jako samostatný standardní produkt s obsahem draslíku velmi blízkým granulátu. Vyrábí se ve flotačních zpracovatelských závodech. Lze jej použít jak pro přímou aplikaci do půdy, tak pro výrobu směsných hnojiv. Používá se také jako surovina pro výrobu granulovaného chloridu draselného.

— Bílý chlorid draselný má bílou barvu. Vyrobeno ze sylvinitové rudy. Bílý chlorid draselný se používá především k výrobě směsných dusíkatých, fosforečnanových a draselných hnojiv.

Kalimagnezie – síran hořečnatý draselný (chenit) – K₂SO₄ .MgSO₄. Podvojná sůl síranu hořečnatého a draselného. Obsahuje až 28 % K₂A. Dobré hnojivo pro brambory, zvláště na lehkých půdách.

Síran draselný — K₂SO₄. Obsahuje 45 – 52 % K₂A. Hnojivo se vyznačuje dobrými fyzikálními vlastnostmi: není hygroskopické, nespéká. Doporučuje se používat pro plodiny, které negativně reagují na chlór (brambory, tabák, pohanka, hroznové víno, citrusové plody).

Tabulka 1.9
Technické vlastnosti granulovaného chloridu draselného podle GOST 4568-95

Index

Surovinová základna

Hlavní surovinou pro výrobu chloridu draselného jsou přírodní potašové rudy ( sylvinit и karnallit – soli s obsahem čisté látky 12-15% s nečistotami soli sodík и hořčíku ).

Světové zásoby potašové rudy se vyznačují vysokou úrovní koncentrace – pouze 3 země mají asi 85 % zásob. Něco přes 38 % je v Kanadě, následuje Rusko s přibližně 33 % zásob. Bělorusko je na třetím místě – 9 % celkových světových zásob potašové rudy. Obsah draslíku v nalezištích nacházejících se v Rusku je vyšší než v jiných zemích.

Hlavní světoví výrobci potašových hnojiv

Výrobci potašových hnojiv ročně vytěží 8,6 miliardy tun karnallicko-sylvinitové rudy (odhad Světové geologické služby), ale i při takto intenzivní těžbě vydrží zásoby rudy více než sto let. Převážná část světových zásob draslíku je v Kanadě, Rusku a Bělorusku, kde se nacházejí tři největší pánve – Soskatchewan, Verchnekamsk a Starobinsky. Kvalita rudy z hlediska obsahu draslíku je heterogenní a pohybuje se v rozmezí od 15 do 30 % a za nejlepší je považováno složení rudy z Verchnekamské pánve – tam obsah v některých oblastech dosahuje 34 %.

Navzdory bohatství světových zásob karnallicko-sylvinitových rud je růst produkce chloridu draselného brzděn nedostatkem kapacit pro jejich obohacování. To způsobuje nárůst cen potašových produktů.

Výroba potašových hnojiv v Rusku je organizována na Uralu na základě ložiska Verkhne-Kama, které tvoří 84 % prozkoumaných zásob draselných solí v bývalém SSSR. Těžbu a zpracování draselných rud provádějí dva největší podniky – Uralkali a Silvinit, které rozvíjejí ložisko draselno-hořečnatých solí Verkhnekamskoye se zásobami asi 3,8 miliardy tun rudy. Obsah draslíku v licencovaných oblastech Uralkali a Silvinit je 30 % a 25 % – to jsou nejlepší ukazatele v celosvětovém průmyslu.

V nadcházejících letech ruské podniky plánují aktivně rozvíjet produkci potašových rud, aby zajistily růst produkce produktů obsahujících draslík. V roce 2004 tak společnost Uralkali, která v té době pracovala ve třech sekcích oboru (Bereznikovsky, Durymansky a Bygelsko-Troitsky), získala licenci prostřednictvím soutěže na průzkum a výrobu draselno-hořečnatých solí Ust-Yaivinsky. sekce VKMKS. Společnost Uralkali nejprve plánovala výstavbu nové lokality ve dvou etapách: severní část měla vybudovat BKPRU1 a nový důl se chystal postavit v jižní části. Po nehodě, ke které došlo v roce 2006, si však Uralkali hodlá věci vynutit: projekt dolu č. 5 byl urychlen. Objem produkce tam podle licenční smlouvy bude minimálně 8 milionů tun sylvinitových a karnallitových rud. Stojí za zmínku, že výstavba nových potašových dolů v Rusku nebyla od roku 1982 provedena.

Zdrojová základna Silvinitu je poněkud slabší než u Uralkali. Společnost rozvíjí severní (SKRU1) a jižní (SKRU2) část lokality Solikamsk a také Novo-Solikamský úsek (SKRU3) pole Verkhnekamskoye: jejich celkové zásoby jsou 3098 milionů tun. V prvním dole budou průmyslové zásoby trvat 20 let, ve druhém – 30 – 35 let, ve třetím – 70 – 80 let. „Silvinit“ zvyšuje svou dynamiku zvýšením produktivity. Druhý důl, spuštěný již v roce 1973, tak funguje již třetím rokem nad svou projektovanou kapacitu a ročně produkuje asi 8 milionů tun rudy. Se zprovozněním páté šachty v roce 2008 se její výrobní kapacita zvýší na 9,2 milionu tun ročně.

V roce 2008 se plánuje vytvoření dalšího podniku na výrobu potašových hnojiv na základě společnosti EuroChem-VolgaKaliy LLC, která získala práva na rozvoj ložiska potaše Gremyachinskoye. Po zavedení podniku se MCC EuroChem stane třetím výrobcem chloridu draselného v Rusku a výrazně posílí pozici Ruska v celosvětové produkci tohoto produktu. První produkce z pole Gremyachinskoye je plánována na rok 2010.

Ložisko má i možnosti dalšího rozšíření: zásoby draselných solí zde vydrží na 300 let. Většina lokalit je ale ve státní rezervaci. Na území pole již byly prozkoumány nové oblasti: Talitsky (rezervy 0,7 miliardy tun), Palashersky (1,2 miliardy tun), Balakhontsevsky (0,4 miliardy tun), Polovodovsky (3,7 miliardy tun), část Novo-Solikamsky a zbytek oblasti. Je ale nepravděpodobné, že by se tyto pozemky v blízké budoucnosti dostaly do dražby.

Složitost rozvoje pole je spojena s nárůstem počtu ropných vrtů v obrysu bilančních zásob draselných solí: celkem se na jeho území nachází asi 30 ropných polí a ropných struktur. Pod solnými ložisky se nachází několik ropných polí s prokázanými zásobami přes 30 milionů tun: jedno z největších, pole pojmenované po něm. Archangelsk (rezervy asi 12 milionů tun), který se nachází pod lokalitou Palashersky, o kterou má Uralkali zájem. V tomto ohledu není pole ojedinělé – zásoby ropy se například nacházejí v oblasti největší kanadské pánve Soskatchewan, ale je tam dočasný zákaz těžby ropy. V tomto případě si Lukoil-Perm LLC rovněž nárokuje rozvoj pole Verkhnekamskoye.

Více informací o aktuální situaci a prognóze vývoje ruského trhu s minerálními hnojivy naleznete ve zprávě Akademie studií průmyslového trhu “ Trh s minerálními hnojivy v Rusku „.

O autorovi:
Akademie podmínek průmyslového trhu poskytuje tři typy služeb souvisejících s analýzou trhů, technologií a projektů v průmyslových odvětvích – provádění marketingového výzkumu, vypracování studií proveditelnosti a podnikatelských plánů pro investiční projekty.
• Marketingový výzkum
• Studie proveditelnosti
• Obchodní plánování