Сложные удобрения

Комплексные сложные удобрения имеют повышенное содержание элементов питания, поэтому перевозки, хранения и внесения их в почву по сравнению с односторонними снижают производственные затраты на 10-15%, элементы питания распределяются в почве равномернее.

Сложные удобрения производят по единому технологическому процессу, что обеспечивает наличие в каждой молекуле, кристалле или грануле не менее двух элементов питания. Применяют две группы технологических процессов: разложение азотной кислотой фосфорного сырья (нитрофос, нитрофоски) и нейтрализации фосфорных кислот аммиаком (нитроаммофос, нитроаммофоски, аммофоса, диаммофос, карбоамофосы, различные фосфаты аммония).

Нитрофос и нитрофоски. Нитрофос содержит азот и фосфор, нитрофоски - азот, фосфор и калий. Производство этих удобрений основывается на разложении природных фосфатов азотной кислотой. Вследствие реакции образуется пульпа, содержащая нитрат кальция, который очень гигроскопичен и поэтому нежелателен компонент в удобрении. Кроме того, кальций с фосфором образует труднорастворимые фосфаты. При производстве этих удобрений нужно удалять избыток кальция, чтобы уменьшить соотношение СаО: Р2O5 (в трикальцийфосфат оно равно 1,18, в дикальций- фосфате - 0,79, в Монокальцийфосфат - 0,395). Чтобы предотвратить переход фосфора в неусвояемой форму вследствие образования трикальцийфосфата, не менее 40% ионов Са 2+ нужно удалить из раствора или связать в малорастворимые соединения. Удаляют избыток кальция из пульпы различными способами.

1. Избыток кальция в пульпе связывают серной кислотой и добывают нитрофос, содержащий 11,4% азота и 11,5% фосфора. Если в смеси добавляют хлорид калия, получают нитрофоску, содержащий 11% N, 10 - Р2O5 и 11% К2O ( 11 - 10 - 11 ).

2. Добытую после разложения фосфатного сырья азотной кислотой пульпу охлаждают до -5-10 ° С, в результате чего кристаллы нитрата кальция выпадают в осадок. Затем смесь нейтрализуют аммиаком и добывают нитрофос марки 20-20-0 или 17-25-0, содержащий только 20% фосфора в водорастворимой форме. После доливки к пульпе раствора хлорида калия добывают вымороженное нитрофоску марки 16-16-16 (около 50% водорастворимых фосфора).

3. Нитрофос добывают в процессе гидрометаллургического производства. Такое удобрение содержит 24% N и 14% Р2O5 (около 40% в водорастворимой форме).

Все нитрофоски, добытые после разложения фосфатов азотной кислотой, содержат фосфор как в цитратнорозчинний (СаНРO4), так и в водорастворимой (NH4H2PO4) формах; азот - в нитратной (KNO3), аммонийной (NH4H2PO4, NH4C1) и амиачно- нитратной (ΝΗ4ΝO3) формах, калий - в форме КС1 и KNO3.

Особенностью нитрофос и нитрофосок является невысокое содержание в них водорастворимых фосфора, который не превышает 50-60% общего количества. Поэтому для рядового внесения и подкормки они менее эффективны. При применении в основном удобрении они почти равноценны смесям эквивалентного количества водорастворимых удобрений.

Азофос и азофоску добывают в результате разложения азотной кислотой апатитового концентрата. Выпускают следующих марок: 23-21-0, 26-13-0; 16-16-16; 21-11-11, в которых не менее 85% фосфора находится в водорастворимой форме.

Сульфоаммофос кроме азота (14-20%) и фосфора (17 - 34% Р2O5) содержит еще и 8 - 15% серы.

Нитроаммофос NH4NO3 + NH4H2PO4 - продукт нейтрализации азотной и фосфорной кислот аммиаком. Выпускают трех марок: 23-23-0, 6-24-0, 25-20-0. В его состав входят нитраты и разной степени замещения фосфаты аммония. Подавляющее большинство фосфора (> 95%) в нем находится в водорастворимой форме. Нитроаммофос - ценное удобрение для всех сельскохозяйственных культур и почв при любых способов внесения.

Нитроаммофоска - сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение. Добывают так же, как и нитроаммофос, но добавляют калий. Если же источником последнего является хлорид калия, то добывают нитроаммофоску с различным соотношением между элементами питания (16-16-16, 17-17-17, 10-22-18, 10-26-26, 13-19-19 и др. ). Если источником калия является его сульфат, то добывают Бесхлорная нитроаммофоску.

Аммофос (МАФ, фосфат аммония) NH4H2PO4 + (NH4) 2HPO4 добывают вследствие нейтрализации фосфорной кислоты аммиаком и получают смесь моно-, ди- и триамонийфосфатив. В промышленном аммофоса моноамонийфосфат составляют 75%.

В зависимости от вида сырья аммофос производят двух марок: с апатитового сырья - марка А с содержанием 11-13% N и 44-52% Р2O5, с фосфоритной сырья - марка Б с содержанием 9-12% N и 41-44% Р2O5. Аммофос имеет хорошие физико-химические свойства. Его используют как один из компонентов смешанных удобрений. Это высокоэффективное фосфорно-азотное удобрение, но основным его недостатком является значительная разница в содержании азота и фосфора (1: 4). Поэтому в случае применения аммофоса к нему добавляют определенное количество азотных удобрений.

Диаммофос (ДАФ) (NH4) 2HPO4 + NH4H2PO4 добывают, как и аммофос, вследствие нейтрализации и последующего насыщения фосфорной кислоты аммиаком. Содержание элементов питания в удобрении зависит от вида сырья. Так, при производстве из Апатитов он содержит 18% N и 46% Р2O5, с фосфоритов - 13-13,5% N и 41-48% Р2O5. В промышленном диаммофос 25% моноамоний- и 75% диаммонийфосфат. В удобрении благоприятное соотношение азота и фосфора, чем в аммофоса. Диаммофос применяют так же, как и аммофос. Кроме того, его используют как кормовую добавку в животноводстве.

Нитродиамофос - сложное двойное удобрение, содержащее 23% азота и 31% Р205. Его добывают на основе диаммофос и нитрата аммония. Применяют все культуры на различных типах почв.

Диаммофоска содержит 9-11% азота, 25-31 Р2O5 и 20-26% К2O. Добывают из использованием диаммофос и хлорида калия. Применяют все культуры на различных типах почв.

Агрофоска изготавливают следующих марок: 16-16-16, 22-11 - 11 24-6-12 и марки NPKS: 27-6-6-2.

Амофосфат - комплексное азотно-фосфорное удобрение, содержит 16-34% общего и 8-17% водорастворимого Р2O5, а также 4-16% N. В отличие от других комплексных удобрений, где свободную фосфорную кислоту полностью нейтрализуют аммиаком, при производстве амофосфату часть кислоты нейтрализуют введением фосфоритной муки с последующей нейтрализацией остатка кислоты в пульпе аммиаком. При этом расходуется на 15% меньше серной кислоты и энергоресурсов. Фактически амофосфат является промежуточным продуктом между суперфосфатом двойным и аммофос. Усваиваемый фосфор находится в нем как в форме моноамонийфосфат, так и моно- и дикальцийфосфат. По эффективности амофосфат близок к суперфосфата двойного и аммофоса.

Карбоамофос и карбоамофоска - высококонцентрированные сложные удобрения, содержащие азот в амидной (70-75% общего содержания) и аммонийной формах и до 90% фосфора в водорастворимой форме. Карбоамофоска, кроме того, содержит еще и калий. Добывают их при взаимодействии фосфорной кислоты с полупродуктами синтеза карбамида (NH3 и СО2) с добавлением калия. Удобрения имеют широкое соотношение элементов питания (25-30-0, 34-17-0, 29-29-0, 33-20-0, 17-17-17 тоoо). При их применении нужно учитывать возможные потери газообразного азота при поверхностного внесения. Поэтому их следует немедленно заворачивать в почву.

Полифосфат аммония (NH4) 5P3O10 + (NH4) 2P2O7 + (NH4) 2HPO4 содержит 12-14% N и 60-65% Р2O5. Добывают вследствие нейтрализации полифосфорных кислот аммиаком, а также при взаимодействии фосфорного ангидрида с соединениями азота. На карбонатных почвах полифосфат аммония эффективнее эквивалентную смесь стандартных удобрений.

Фосфаты и полифосфаты карбамида добывают в результате взаимодействия раствора карбамида с орто и полифосфорная кислотами. Фосфаты карбамида содержат 16-20% N и 41-45% Р2O5, полифосфаты - 17% N и 52% Р2O5. Полифосфаты карбамида добывают также при взаимодействии полифосфорных кислоты с карбамидом с последующей аммонизацией продукта. В таких удобрениях 21-25% N и 24-31% Р2O5.

Метафосфат аммония (NH4PO3) n содержит 17% N и 80% Р2O5. После внесения в почву он гидролизует, вследствие чего фосфор переходит в доступную для растений форму:

(NH4PO3) n + Н2О = ΝΗ4ΗΡO4.

На кислых почвах этот процесс происходит значительно быстрее, поэтому метафосфат аммония используют на этих почвах для основного удобрения.

Метафосфат калия (КР03) п содержит 57 % Р2O5 и 35% К2O. Наиболее перспективным является его добычи разложением хлорида или карбоната калия с помощью ортофосфорной кислоты при температуре 450 ° С. Удобрение имеет хорошие физические свойства. После внесения в почву гидролизуется, поэтому по эффективности не уступает водорастворимым фосфатам.

Суперфоска - фосфорно-калийное удобрение, содержит 12-16% Р2O5 и 12-21% К20. Добывают ее в результате разложения апатита серной кислотой с добавлением хлорида калия. Используют для основного удобрения.

Калийная селитра KNO3 содержит 13,8% N и 46% К2O. Это белое кристаллическое вещество, негигроскопичная, хорошо рассеивается. Добывают как побочный продукт производства азотной кислоты в результате обменного разложения нитрата натрия и хлорида калия:

NaNO3 + КС1 = KNO3 + NaCl.

В природе (Средняя Азия) калийная селитра встречается в виде небольших залежей. Удобрение физиологическое нейтральное. Используют в овощеводстве, а также под культуры, чувствительные к содержанию хлора. Особенно эффективно для подпитки.

Монофосфат калия содержит 51-52% Р2O5 и 34% К2O.

Магний-амонийфосфат MgNH4PO4 • Н2О добывают при взаимодействии раствора моноаммонийфосфата с водной суспензией оксида магния или его солей, а также вследствие взаимодействия фосфорной кислоты, аммиака и гидроксида магния или его солей (сульфата, хлорида или карбоната магния). Удобрение содержит 10-11% N, 45-46 - доступного Р2O5 и 26% MgO. Фосфор и магний в удобрении находятся в цитратнорозчинний форме. Его целесообразно использовать на легких по гранулометрическому составу песчаных почвах под картофель, овощные культуры, корнеплоды и на орошаемых землях.