Фосфорные
удобрения
Минеральные удобрения – источник
различных питательных элементов для растений и свойств почвы, в первую
очередь
азота, фосфора и калия, а затем кальция, магния, серы, железа.
Фосфор входит в состав многих
органических соединений в растениях. Фосфорное питание регулирует рост
и
развитие растений.
Сырьем для производства фосфорных
удобрений, фосфора и всех фосфорных соединений служат апатитовые и
фосфоритовые
руды. Состав апатитов чаще всего выражается формулой Са5(РО4)3F
(фторапатит).
Фосфориты отличаются
от фторапатитов тем,
что в них
вместо ионов F- содержатся ионы ОН- или СО32-. Фосфориты обычно
содержат больше примесей, чем фторапатит.
В дореволюционной России были
известны и разрабатывались лишь маломощные месторождения фосфоритов
низкого
качества. Поэтому событием огромного народнохозяйственного значения
было
открытие в 20-х годах месторождения апатита на Кольском полуострове в
Хибинах.
Здесь построена крупная обогатительная фабрика, которая разделяет
добываемую
горную породу на концентрат с высоким содержанием фосфора и примеси –
«нефелиновые хвосты», используемые для производства алюминия, соды,
поташа и
цемента.
Мощные месторождения фосфоритов
открыты в Южном Казахстане, в горах Каратау.
Самое дешевое фосфорное удобрение –
это тонко измельченный фосфорит – фосфоритная мука. Фосфор содержится в
ней в
виде нерастворимого в воде фосфата кальция Са3(РО4)2.
Поэтому фосфориты
усваиваются не всеми растениями и не на
всех почвах. Основную массу добываемых фосфорных руд перерабатывают
химическими
методами в вещества, доступные всем растениям на любой почве. Это
водорастворимые фосфаты кальция:
Двойной
суперфосфат (цвет и внешний
вид сходен с простым суперфосфатом – серый мелкозернистый порошок).
Получается при действии на
природный фосфат фосфорной кислоты:
Са3(РО4)2
+ 4Н3РО4
= 3Са(Н3РО4)2
По сравнению с простым
суперфосфатом он не содержит СаSО4 и
является значительно концентрированным
удобрением (содержит до 50% Р2О5).
Преципитат
– содержит 35-40% Р2О5.
Получается при нейтрализации
фосфорной кислоты раствором гидроксида кальция:
Н3РО4
+ Са(ОН)2 = СаНРО4
х 2Н2О
Применяется на кислых почвах.
Аммофос
– сложное удобрение, содержащее азот (до
15% N) и
фосфор (до 58% Р2О5)
в виде NH4H2PO4
и (NH4)2HPO4.
Получается при нейтрализации
фосфорной кислоты аммиаком.
Раньше в течение более 100 лет в
качестве фосфорного удобрения широко использовали так называемый
простой
суперфосфат, который образуется при действии серной кислоты на
природный фосфат
кальция:
В этом случае в реакцию с фосфатом
кальция вступает относительно меньше серной кислоты, чем при получении
из него
фосфорной кислоты. Получается смесь дигидрофосфата кальция и сульфата
кальция.
Это удобрение с массовой долей Р2О5
не выше 20%. Сейчас простой суперфосфат
производится в сравнительно небольших масштабах на ранее построенных
заводах.
Примеры фосфорных удобрений даны в
таблице.
Са3(РО4)2
+ 2Н2SO4 = Са(Н2РО4)2
+ 2CaSO4
Удобрения, содержащие фосфор
Название удобрения
|
Химический состав
|
Простые
|
Суперфосфат
двойной
|
Са(Н2РО4)2
|
Суперфосфат
простой
|
Са(Н2РО4)2
+ 2СаSО4 |
Фосфоритная мука
|
Са3(РО4)2
|
Костяная мука
|
Са3(РО4)2 |
Преципитат
|
СаНРО4
х 2Н2О
|
Шлак мартеновский
печей
|
Сложный состав.
Содержит P,Ca, Si, C, Fe и др. элементы
|
Комплексные
|
Аммофос
|
(NH4)2HPO4
+ NH4H2PO4
|
Аммофоска
|
(NH4)2HPO4
+ NH4H2PO4
+ KCl
|
Нитроаммофос
|
NH4H2PO4
+ NH4NO3 |