Калийные удобрения
Калийные удобрения
Производство калийных удобрений впервые началось в Германии в 1861г. В качестве сырья используют хлоридные и сульфидные руды: сильвинит (КСl • NaCl), карналлит (КСl • MgCl • 6H2O), каинит (КCl• MgSO4 • 3H2O), шинит (КSO4 • МgSO4 • 6H2O).Содержание хлористого калия в них составляет от 10 (карналлит) до 40 % (сильвинит). Калийные удобрения представляют чаще всего обогащенные природные соли. Основное сырье - сильвинит, из которого получают туки: хлористый калий, калийную смешанную соль, содержащие от 40 до 63 % окиси калия. Производство удобрений осуществляют обогащением руд флотацией и галургическим способом. Руду добывают шахтным и открытым способами. При флотационном способе сырье дробят и обрабатывают флотореагентами, которые делают частички хлористого калия несмачиваемыми. Во флотационной машине хлористый калий поднимается на поверхность, а хлористый натрий или магний оседают на дно ванны. Таким образом обогащают соли на трех фабриках в Беларуси. Более простой способ производства удобрений - галургический. Он не требует специальных реагентов. Производство основано на различной растворимости и кристаллизации солей сырья при изменении температуры рассолов. С повышением температуры растворимость хлористого натрия не возрастает, а даже уменьшается (табл.1).
Таблица I. Растворимость хлористого калия и натрия при изменении температуры раствора
Температура рассолов, 0С |
Растворимость солей, г на I л воды |
|
хлористый натрий |
хлористый калий |
|
30 |
278 |
171 |
50 |
277 |
270 |
70 |
268 |
273 |
90 |
261 |
329 |
110 |
253 |
390 |
Хлористый калий, наоборот, значительно повышает растворимость. осадок хлористый калий. Следовательно, если растворить сильвинит в воде при высоких температурах, а затем раствор охлаждать, то с насыщенного раствора будет выпадать в
Насыщенность раствора хлористым натрием будет недостаточной для кристаллизации, и он останется в жидкости. В промышленных условиях руду дробят и подают в охлажденный маточный раствор, который нагревают. С повышением температуры в раствор переходит калий, а хлористый натрий почти не растворяется и выпадает в осадок, который отделяют в центрифуге. Затем при охлаждении рассола кристаллизуется хлористый калий. Его выделяют также центрифугированием. В растворе остаются соли натрия и калия, которые вновь используются в качестве маточной жидкости для растворения руды. Получают готовый продукт с содержанием до 8 % влаги, которую удаляют сушкой. Готовый концентрат на 98 % состоит из хлористого калия. Его соединяют с измельченным сильвинитом и получают калийные удобрения в виде смешанной соли.
На I т концентрата расходуется до 5 т сильвинита, 12 т карналлита. Высокая материалоемкость определяет размещение предприятий отрасли вблизи месторождений (Солигорск — Беларусь, Соликамск, Березники - Россия, Калуш, Стебник — Украина).
Калийные удобрения из основного сырья содержат хлор, натрий, что негативно влияет на развитие растений, физико-химические свойства почвы. Поэтому увеличение выпуска бесхлорных туков определяет положительные тенденции развития калийной промышленности.
В производстве калийных удобрений образуются жидкие, твердые хлориды, сульфиды натрия, магния и др. Объемы отходов в 4-10 раз больше, чем выпуск готовой продукции. Особенно вредны хлориды натрия, которые составляют основную часть отходов. Их складируют в отвалах, шламохранилищах, под которые изымают сельскохозяйственные земли. Вредные вещества попадают в почву, воду, воздух и засоляют все компоненты природы, отрицательно трансформируют их, увеличивают заболеваемость населения. Отходы можно использовать в производстве хлора, соды, магния, натрия, пищевой и кормовой соли и других продуктов (Соликамск, Березники — Россия). Однако утилизация всех отходов - сложное мероприятие из-за значительных их объемов. Уменьшить количество отходов позволяет совершенствование добычи сырья, закладка "хвостов" и шламов в выработанные горные структуры. Следовательно, уменьшение влияния калийной промышленности на окружающую среду – одна из основных технологических задач отрасли.
НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ