Навігація


Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
Колообіг калію в природіКолообіг азоту в природіФосфор і фосфорні добрива
Виробництво фосфорних добривОсобливості застосування фосфорних добривВзаємодія фосфорних добрив із ґрунтом
Виробництво фосфорних добривВиробництво азотних і фосфорних добривВиробництво азотних добрив
 
Головна arrow Агропромисловість arrow Агрохімія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Колообіг фосфору в природі

Запасів фосфору в ґрунті практично поповнюються лише внесенням фосфорних добрив (рис. 5.6).

Водночас основна кількість фосфору біологічного врожаю, що міститься в зерні та іншій товарній продукції, в умовах сучасного землеробства відчужується з господарства і лише частково повертається в ґрунт з органічними добривами. В перспективі проблема фосфору як біо-генного елемента виникне в землеробстві у першу чергу.

У зв'язку з обмеженістю і невідновлюваністю природних ресурсів мінеральної сировини для виробництва фосфорних добрив слід бережно ставитись до їх використання і максимально знижувати втрати. При добуванні природних фосфатів у надрах залишається 25-50 % сировини. У процесі виробництва фосфорних добрив втрачається 35–45 % видобутих руд. Втрати готових добрив під час транспортування, зберігання і внесення в ґрунт сягають 10–15 %.

Порівняно з мінеральними й органічними добривами незначна частина фосфору надходить у ґрунт з насінним і садивним матеріалом, з атмосферними опадами (близько 0,3 кг/га за рік).

Поряд з винесенням фосфору з урожаями сільськогосподарських культур він втрачається внаслідок вимивання та ерозії ґрунтів. Середньо- і важкосуглинкові ґрунти міцно фіксують фосфор добрив, тому він майже не вимивається. Внаслідок ерозії щорічні втрати фосфору з ґрунту в середньому становлять 5 кг/га з дерново- підзолистих ґрунтів і 4–5 кг/га із чорноземів.

На жаль діяльність людини призводить до збільшення втрат фосфору, знижує досконалість його обігу в біосфері. Нині в ґрунтах України міститься 5–15 т/га фосфору. Наче й немало залишилося, однак слід підкреслити, що баланс фосфору постійно був дефіцитним, тому витрачались відносно рухомі фосфати, а в чорноземних ґрунтах переважають відносно стабільні форми сполук фосфору.

Рис. 5.6. Колообіг фосфору в природі

Потрібно зауважити, що рослини певною мірою здатні засвоювати фосфор із його інертних сполук, інакше б він "біопереміщувався" з материнської породи у верхні горизонти ґрунту. Мабуть цей процес найінтенсивніше відбувається на неудобрених фосфорними добривами ділянках, бо на удобрених у цьому немає потреби, оскільки рослини достатньо забезпечені фосфором за рахунок добрив.

Форми фосфорних добрив

Сировина для виробництва фосфорних добрив

Вихідною сировиною для промислового виробництва фосфорних добрив є природні поклади фосфорних руд – апатити та фосфорити. Поклади фосфатних руд є більш ніж у 60 країнах, їх запаси оцінено в 63 млрд т Р2O5, з яких 58 млрд т фосфоритів і 5 млрд т – апатитів. У Марокко, США, Китаї, Росії, Казахстані зосереджено 80 % фосфатної сировини.

В найближчому майбутньому (П. Блюм, 2000) запаси фосфору в світі різко зменшаться, а його вартість стане настільки високою, що застосування фосфорних добрив у землеробстві буде не тільки дорогим, а й практично неможливим, тобто складеться практично безвихідна ситуація, але лише час покаже, чи підтвердяться ці невтішні передбачення.

Проблему нестачі в Україні фосфатної сировини можна частково вирішити шляхом розробки місцевих покладів із низьким вмістом фосфору та їх застосуванням у вигляді фосфатного борошна, що з меншими витратами забезпечить приріст урожаю культур.

Світові запаси фосфатних руд представлені переважно фосфоритами. Кількість апатитів не перевищує 6 % розвіданих запасів, а частка їх видобутку становить близько 15 %. Із 205 відомих природних фосфоровмісних мінералів лише мінерали апатитової групи, що утворюють досить великі родовища, входять до складу агрономічних руд.

Апатити Са3(РO4)2 • СаХ2, де X – фтор, хлор, карбонатна або гідроксильна група. Залежно від їх вмісту розрізняють фторапатит, гідроксилапатит, карбонатапатит і хлорапатит. Найбільше родовище апатито-нефелінових руд відкрито в Хібінських горах Кольського півострова Росії. Вміст фосфору (Р2O5) в апатитах 7–34 %. Родовища апатитів є також у Китаї, В'єтнамі, Бразилії, Південно- Африканській Республіці (ПАР).

Збагачений апатит, відокремлений від нефеліну методами сортування та флотації, містить 35–40 % Р2O5 і є найліпшою сировиною для виробництва розчинних фосфорних добрив. Безпосередньо як добриво апатит не використовують через погану розчинність.

Фосфорити – це сполуки Са3(РO4)2 з домішками оксидів заліза, алюмінію, вапна, піску, глини тощо. Вміст фосфору в них 3–35 %. Найбільші родовища фосфоритів відкрито в горах Каратау (Південний Казахстан), Північній Африці (Алжир, Єгипет, Марокко, Йорданія, Туніс), на заході США, в Прибалтиці, на Руській платформі (Росія).

Добуті фосфорити є сировиною для виробництва фосфоритного борошна. Якшо вміст фосфору в фосфоритах менший за 30 %, їх безпосередньо використовують для удобрення сільськогосподарських культур. Із висококонцентрованого фосфоритного борошна виробляють розчинні форми фосфорних добрив.

Зважаючи на дорожнечу фосфорних добрив, вироблених з імпортної сировини або завезених із-за кордону, в Україні відкриваються широкі перспективи використання фосфатної сировини з місцевих покладів. В Україні фосфорити є на Волино-Подільській плиті, у Дніпровсько-Донецькій западині, в Автономній Республіці Крим, у Передкарпатті, на Закарпатті, в басейні р. Горинь. їх особливістю є низька концентрація фосфору. Для виготовлення фосфоритного борошна в Україні придатна руда понад 20 родовищ.

Зернисті фосфорити на 90 % піддаються збагаченню, тому є перспективними для виготовлення фосфорних добрив методом електромагнітної сепарації. Так виготовляють агрофоску, яка містить 15–16 % Р2O5 і до 30 % СаСO3. Українські фосфорити поки що не мають великого промислового значення, але в майбутньому їх можна буде використовувати для поліпшення балансу фосфору в землеробстві країни.

Як добриво застосовують також фосфатні шлаки з осадових родовищ залізних руд Керченського та інших залізорудних басейнів.

Збільшення випуску фосфорних добрив – складне технологічне завдання, де основним є переведення сполук фосфору в розчинний стан. Природні фосфати переробляють трьома основними хімічними способами, найпоширенішим серед яких є розкладання фосфатів кислотами – сірчаною, фосфорною, азотною та ін. Для кислотного розкладання придатні природні фосфати, що не містять значної кількості карбонату кальцію, карбонатів і силікатів магнію, сполук заліза та алюмінію (ці та інші домішки ускладнюють переробку фосфатів).

Іншим способом є відновлення фосфатів вуглецем за наявності оксиду силіцію (IV) з вивільненням елементарного фосфору та його наступною переробкою на фосфорну кислоту та її солі. Цим способом переробляють менш якісну сировину, але значний вміст в останній заліза, алюмінію, лужних металів та оксиду силіцію (IV) негативно впливає на техніко-економічні показники процесу.

Третій спосіб – термічна обробка фосфатів, наприклад лужне розкладання під час сплавляння або спікання із солями лужних і лужноземельних металів, гідротермічна переробка за наявності водяної пари.

Природні фосфати крім фосфору містять також інші цінні компоненти. Під час кислотної переробки фосфатів вони можуть бути частково утилізовані, а під час термічної переробки або добування з фосфатів елементарного фосфору ці компоненти поки що не виділяють, вони залишаються в основних і побічних продуктах виробництва.

За ступенем розчинності й доступністю для засвоєння рослинами фосфорні добрива поділяють на три групи.

1. Водорозчинні – легкодоступні для засвоєння рослинами (суперфосфати).

2. Напіврозчинні – менш доступні для засвоєння рослинами, ніж водорозчинні форми. Фосфати цих добрив нерозчинні у воді, але переходять у розчин цитратної кислоти або в лужний розчин цитрату амонію (цитратнорозчинні). До них належать преципітат, томасшлак, фосфатшлак, знефторені фосфати та ін.

3. Не розчинні у воді, погано розчинні у слабких кислотах фосфати, які важко- доступні для засвоєння більшістю сільськогосподарських культур (фосфоритне і кісткове борошно).

В окрему групу виділяють конденсовані фосфати, для яких розчинність як характеристика вмісту засвоюваних форм фосфору великого значення не має. Після внесення в ґрунт вони перетворюються, внаслідок чого накопичуються легкодоступні для рослин форми фосфору.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси