Комплексные удобрения способы получения

Комплексные удобрения

Содержание:

Разновидности комплексных удобрений

Комплексные удобрения

Различают двойные (фосфоро-калийные P + K, азотно-фосфорные N + P, азотно-калийные N + K) и тройные удобрения (азотно-фосфорно-калийные N + P + K).

По способу производства

• сложные,
• сложносмешанные (комбинированные),
• смешанные.

По агрегатному состоянию

Суспензированные комплексные удобрения производят путем взаимодействия химического сырья в различных состояниях (твердых, жидких, газообразных) с добавлением разнообразных суспензирующих добавок.

Соотношения основных элементов питания (NPK) характеризуют массовым отношением N : P₂O₅ : K₂O. (например, 1 : 1,5 : 0,5). При этом азот принято принимать за единицу.

Сложные удобрения. Содержание питательных веществ в сложных удобрениях может выражаться и в процентах по содержанию действующих элементов (15 : 17 : 8). Сумма этих величин составляет общую величину действующего вещества удобрения.

Сложные удобрения

Сложные удобрения производятся в течение единого технологического цикла при химическом взаимодействии исходных компонентов. Каждая молекула или гранула сложного удобрения содержит два и более питательных элемента.

Преимущества сложных удобрений

Общепризнано, что сложные удобрения во многих случаях гораздо эффективнее односоставных. Этому способствуют следующие свойства сложных комплексных удобрений:

• Высокая концентрация питательных элементов при одновременном небольшом содержании (чаще полном отсутствии) балластных компонентов, таких как натрий, хлор и прочие.
• Присутствие в одной грануле твердого удобрения сразу нескольких питательных элементов.
• Возможность применения в засушливых условиях и при удобрении культур, чувствительных к повышению осмотического давления почвенного раствора.

Уменьшение расходов по перевозке, хранению и внесению удобрений.

Ассортимент сложных удобрений

Ассортимент сложных удобрений достаточно разнообразен. Это обусловлено необходимостью применения различных соотношений азота, фосфора и калия для сельскохозяйственных культур в каждой из почвенно-климатических зон.

Трехкомпонентные сложные комплексные удобрения

Являются наиболее распространенными.

Азофоска (нитроаммофоска)

Аммофоска

Диаммофоска

Нитрофоска

Виды комплексных удобрений

Двухкомпонентные комплексные сложные удобрения

Широко применяются в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв – как отдельно, так и совместно с односоставными удобрениями. К двухкомпонентным удобрениям относятся:

Азотофосфат

Аммофосфат

Аммофос

Нитроаммофосфат

Диаммонийфосфат (ДАФ)

Примером сложносмешанных удобрений могут служить следующие вещества:

Монокалийфосфат

Нитрат калия (селитра калиевая)

Нитроаммофос

Сложносмешанные удобрения

Сложносмешанные удобрения производятся смешиванием порошкообразных однокомпонентных удобрений с введением в смесь аммиакатов, кислот и прочих азот- и фосфорсодержащих продуктов. Кроме того, в состав таких удобрений могут вводиться аммиак и вода.Основные технологические операции при получении сложносмешанных удобрений:

• Смешение исходных компонентов.
• Аммонизация смеси.
• Грануляция, сушка и кондиционирование готового продукта.

В результате этих операций получают разнообразные марки удобрений.

К примеру, на основе простого суперфосфата, двойного суперфосфата, аммиачной селитры, сульфата аммония, аммонизирующего раствора (NH₃– 21,7 % NH₄NO₃– 65 %), серной кислоты получают сложносмешанные удобрения разнообразных марок: 5: 10: 20, 5: 20: 20, 10: 20: 0, 12: 12: 12 и другие.

Используя раствор, содержащий 2-30 % мочевины, 14–24 % аммиачной селитры и 25–35 % аммиака, получают удобрения марок 20: 10: 10, 15: 15: 15 и другие.

При использовании полифосфорной кислоты, аммиака, серной кислоты, суперфосфатов простого и двойного, хлорида калия получают удобрения следующих марок: 6: 24: 24, 10: 45: 5 и другие.

Смешанные удобрения

Смешанные удобрения производятся механическим смешиванием двух и более простых удобрений в гранулированном или порошкообразном виде. Соответственно, получают гранулированные или порошкообразные тукосмеси. Смешивают удобрения при необходимости одновременного внесения на поле нескольких видов питательных веществ.

Смеси удобрений имеют разнообразный состав, легко приспосабливаемы к требованиям всевозможных культур и почвенно-климатических зон как по концентрации, так и по соотношению питательных веществ.

В процессе приготовления и хранения компоненты смешанного удобрения способны проявлять высокую реакционную способность и вступать в химическое взаимодействие. В этой связи при приготовлении смесей нужно выбирать удобрения, учитывая их возможное взаимодействие. Существует несколько основных правил смешивания удобрений: (Изображение)

• При смешивании удобрения не должны терять питательные вещества и превращаться в массу, не поддающуюся механизированному внесению.
• Не нужно смешивать аммиачную селитру и мочевину, поскольку их сочетание делает удобрительную смесь сильно гигроскопичной.
• Для избегания потерь азота нельзя смешивать аммиачные (аммонийные) формы азотных удобрений с веществами, обладающими активными щелочными свойствами (фосфатшлаками, термофосфатами, цианамидом кальция, поташем, цементной пылью).
• Содержание влаги в удобрениях не должно превышать величину, установленную для данного вида удобрения. Так, для аммиачной селитры это 0,2–0,3 %, для мочевины – 0,2–0,25 %, суперфосфатов – не более 3,5 %.
• Щелочность или кислотность удобрений, предназначенных для смесей, не должна быть выше стандартных показателей, поскольку минеральные удобрения, содержащие свободную кислоту и щелочь, способны к активному взаимодействию между собой.
• Добавление в смеси нейтрализующих материалов (доломитовой и известняковой муки) приводит к потерям аммиака.

Некоторые марки жидких комплексны удобрений:

• Смеси хорошего качества готовят на основе фосфоритной муки.
• Не рекомендуется смешивать суперфосфат с аммиачной селитрой, поскольку образуется кальциевая селитра и смесь превращается в липкую массу.
• Смешивание мочевины и суперфосфата способствует выделению кристаллизационной воды, увеличивающей влажность смесей. Данные продукты лучше смешивать с подсушенными.
• Не рекомендуется смешивать суперфосфат с сульфатом аммония, поскольку он цементируется в плотную массу, которую перед внесением в почву приходится измельчать и просеивать.

Тукосмеси могут готовить как на промышленных предприятиях, так и непосредственно в хозяйствах. Основное требование к тукам – хорошая сыпучесть и неслеживаемость.

Жидкие комплексные удобрения

Жидкие комплексные удобрения (растворы и суспензии) получают путем горячего или холодного смешивания безводного аммиака, раствора мочевины, аммиачной селитры, хлористого калия, суперфосфата, полифосфата аммония (твердого), ортофосфорной и суперфосфорной кислот.

Горячее смешивание приводит к образованию базисных растворов высокой концентрации. При использовании орто- и полифосфорных кислот получают жидкости с нейтральной реакцией.

Холодное смешивание позволяет готовить удобрительные вещества с разным соотношением действующих веществ, добавляя к базовому раствору различные удобрения (нитрат аммония, карбамид, хлорид калия и прочие). Также в ЖКУ вводят микроэлементы, инсектициды и гербициды.

ЖКУ слабо корродируют черные металлы. Это позволяет использовать для их перевозки и внесения машины, предназначенные для внесения жидкого навоза и водного аммиака.

ЖКУ не содержат свободного аммиака, что предотвращает потери азота при их внесении путем разбрызгивания по поверхности поля с последующей заделкой.

Однако фосфаты в составе ЖКУ труднорастворимы и могут смываться поверхностными стоками и мигрировать из корнеобитаемого слоя почвы.

Кроме того, ЖКУ могут подвергаться кристаллизации с выпадением осадка при хранении при повышенных (более +28°C) или пониженных (–18°C) температурах. Температура выпадения осадка зависит от марки удобрения.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Комплексные удобрения

Комплексные удобрения — удобрения, содержащие два и более элементов питания, включая микроэлементы.

Классификация комплексных удобрений

По количеству компонентов комплексные удобрения классифицируются:

• двойные, например, содержащие фосфорно-калийные, азотно-фосфорные, азотно-калийные;
• тройные, содержащие азот, калий и фосфор.

По способу производства:

• сложные;
• сложносмешанные (комбинированные);
• смешанные.

По агрегатному состоянию;

Классификация комплексных удобрений

Сложные удобрения

Сложные удобрения — минеральные соли, содержащие несколько элементов питания растений, например, нитрат калия (KNО₃), гидрофосфат аммония ((NН₄)₂НРO₄). Как правило, не содержат примесей (балласта), поэтому отличаются высоким содержанием элементов питания.

Сложно-смешанные (комбинированные) удобрения

Сложно-смешанные (комбинированные) удобрения — комплексные удобрения, содержащие два и более элементов питания, получаемые в одном технологическом процессе взаимодействием азотной, фосфорной и серной кислот с аммиаком, природными фосфатами, солями калия или аммония. По химическому составу представляют собой смесь нескольких минеральных солей.

Основные технологические операции при производстве сложно-смешанных удобрений: смешение исходных компонентов, аммонизация смеси, грануляция, сушка и кондиционирование продукта. В результате можно получить марки удобрений с разными соотношениями питательных веществ. Например, на основе простого и двойного суперфосфатов, аммиачной селитры, сульфата аммония, аммонизирующего раствора, состоящего из 21,7% аммиака и 65% аммонийной селитры, серной кислоты можно получить удобрения состава: 5:10:20; 5:20:20; 8:16:16; 8:24:0; 8:24:8; 8:24:16; 10:20:0; 10:20:12; 12:12:12; 5:10:10. При использовании раствора, содержащего 26-30% мочевины, 14-24% аммиачной селитры и 25-35% NH₃, изготовляют удобрения 20:10:10; 15:15:15. На основе полифосфорной кислоты с использованием аммиака, серной кислоты, простого и двойного суперфосфатов и хлористого калия получают удобрения марок 6:24:24; 10:45:5; 8:32:16 и другие с содержанием водорастворимого фосфата 65%.

К сложно-смешанным удобрениям относится растворин и кристаллин, содержащий азот, фосфор, калий, магний, микроэлементы (Mn, Zn, Сu, Со, I и др.). Удобрение растворимо в воде, применяется в теплицах и в открытом грунте. Марки растворина 10:5:20:6; 18:6:18:0; 19:6:6:0; 13:40:13:0; 17:17:6:0; 16:16:16:0; 20:16:20.

Смешанные удобрения

Смешанные удобрения — комплексные удобрения, получаемые механическим смешиванием двух или более простых удобрений в гранулированном или порошкообразном виде.

Жидкие комплексные удобрения

Жидкие (ЖКУ) и суспензированные (СЖКУ) комплексные удобрения — комплексные удобрения, получаемые смешиванием раствором удобрений. Иногда вводятся газообразные и твердые вещества и суспензирующие добавки.

Применение комплексных удобрений

Преимуществами комплексных удобрений являются высокое содержание питательных веществ при одновременном содержание нескольких элементов. Себестоимость производства комплексных удобрений (в пересчете на единицу питательного вещества) больше, чем простых удобрений, однако затраты на доставку, хранение и внесение по сравнению с простыми значительно ниже. Общая себестоимость применения комплексных удобрений с учетом затрат на производство, примерно на 10% ниже, чем простых.

Содержание в одной грануле нескольких питательных веществ способствует более равномерному распределению по поверхности почвы.

Комплексные удобрения обеспечивают более хорошую позиционную доступность питательных веществ корневой системе. Согласно опытам, при раздельном питании азотом, фосфором и калием (при размещении их в разных частях сосуда) кукуруза развивалась хуже, поглощала меньше фосфора, чем при совместном внесении с азотом и калием.

Эффективность равных доз комплексных и смеси односторонних удобрений по действию на урожай одинакова.

В зависимости от культур, почв, климатических условий требуются комплексные удобрения с разным соотношением и содержанием азота, фосфора и калия. Их характеризуют массовым отношением N:Р₂O₅:К₂O, например, 1:1,5:0,5 (азот принимается за единицу), или процентным соотношением N:Р₂O₅:К₂O по содержанию действующих элементов, например, 12:18:6 или 12-18-6, сумма процентов дает общее содержание действующих веществ в удобрении.

Наиболее распространенными являются трехкомпонентные удобрения марок 1:1:1; 1:1,5:1; 1:1:1,5; 1:1,5:1,5; 1:1:0,5 и двухкомпонентные — 1:2,5:0; 1:4:0; 1:1:0; 0:1:1; 0:1:1,5.

Соотношение между компонентами в составе удобрений не всегда соответствует потребностям культур при выращивании на почвах с различной обеспеченностью, поэтому в таких случаях дополнительно вносят односторонние удобрения или соответствующие тукосмеси.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ)

Популярные статьи

Приложения для Android

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ)

Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) — комплексные удобрения, представляющие водные растворы или суспензии, содержащие основные питательные элементы, иногда с добавками микроудобрений, пестицидов и стимуляторов роста растений.

По сравнению с твердыми удобрениями преимуществами комплексных жидких удобрений являются простота изготовления, меньшие капитальные и эксплуатационные затраты. Соотношение питательных элементов в ЖКУ можно регулировать в широких пределах. В отличии от жидких азотных удобрений ЖКУ не содержат свободный аммиак.

Проведенные испытания показали равноценность применения твердых и жидких комплексных удобрений. Несколько большая эффективность ЖКУ отмечена на карбонатных и почвах, насыщенных основаниями.

ЖКУ относятся к одним из перспективных видов удобрений. Схема получения удобрений заключается в нейтрализации аммиаком фосфорной кислоты до рН 6,5. Существует два вида ЖКУ, производство которых отличается используемой кислотой: ортофосфорной и суперфосфорной.

В качестве источника азота для ЖКУ применяют нитрат аммония, мочевину или их смесь. Мочевина позволяет получать более концентрированное удобрение, особенно при наличии в растворе калия, так как образующийся при добавлении аммонийной селитра в растворе нитрат калия — наименее растворимая соль в жидких удобрениях.

ЖКУ на основе термической ортофосфорной кислоты представляют собой почти прозрачные жидкости, на основе экстракционной ортофосфорной — мутные растворы (из-за образования фосфатов алюминия и железа, кремниевой кислоты). Концентрация азотно-фосфорных ЖКУ на основе суперфосфорной кислоты выше, чем на основе ортофосфорной.

При использовании термической ортофосфорной кислоты получают ЖКУ с соотношением питательных элементов 9:9:9, суммарно 27% N, Р₂O₅ и K₂O. Кристаллизация раствора не позволяет повысить содержания питательных веществ. Типичный состав марки 9:9:9 представлен: (NH₄)₂HPO₄ — 12-15%, NH₄P₂O₄ — 2-4%, (NH₂)₂CO — 12-13%, KCl — 13-14%. Амидный азот составляет 61-66% от общего. Эти удобрения можно получать также из экстракционной фосфорной кислоты. Из-за низкого содержания питательных веществ экономически целесообразно их местное использование. Хороший экономический эффект ЖКУ дает их внесение с оросительной водой, в том числе в садах, ягодниках, виноградниках.

Таблица. Соотношение основных элементов питания в жидких удобрениях, получаемых на основе ортофосфорной и суперфосфорной кислот 1

N:P2O5K2O	Ортофосфорная кислота	Суперфосфорная кислота
4:1:0	16-4-0	24-6-0
3:1:0	18-6-0	24-8-0
2:1:0	16-8-0	22-11-0
1:1:0	13-13-0	19-19-0
1:2:0	9-18-0	15-30-0
1:3:0	8-24-0	12-36-0

При применении полифосфорной кислоты за счет высокой растворимости полифосфатов аммония получают основные растворы и уравновешенные удобрения с более высокой концентрации. В ЖКУ на полифосфорной кислоте можно вводить микроэлементы, которые хелатируются полифосфатами, сохраняя доступность растениям, тогда как ортофосфаты микроэлементов за исключением бора образуют нерастворимые соединения. Микроэлементы вносят в виде оксидов, так как этим обеспечивается высокая растворимость и стабильность растворов. Микроэлементы вводятся в основные растворы (8:24:0; 10:34:0; 11:37:0) при температуре 50-90°. Основные растворы, полученные на основе полифосфорной кислоты, могут вноситься непосредственно в качестве удобрения или использоваться для дальнейшего смешивания с азотным и калийным компонентами.

Источником калия для ЖКУ является хлористый калий. Из-за недостаточной растворимости он уменьшает концентрацию жидкого удобрения. Менее растворим нитрат калия, который образуется при использовании в качестве дополнительного азотного компонента нитрата аммония или смеси мочевина-нитрат аммония. Мочевина несколько повышает общую растворимость системы.

В США калийное удобрение вносят раздельно осенью или вводят в ЖКУ за счет суспензий. Поэтому ЖКУ состава 10:34:0 лучше применять на почвах, достаточно обеспеченных доступным калием. В этом случае калийные удобрения в севообороте вносят один раз в 2 года под калиеволюбивые культуры.

Введение в раствор стабилизирующих добавок, например коллоидных глины или кремниевой кислоты, предохраняет пересыщенный раствор от кристаллизации. На приготовление 1 т удобрения расходуется 9-22 кг сухой глины. Рекомендуется для применения 28%-я суспензия глины в чистом виде, в которую вводят вначале раствор 10:34:0, затем смесь мочевины-нитрата аммония, в последнюю очередь — хлористый калий. Для суспензий пригоден красный флотационный хлористый калий с размером частиц 0,8-1 мм. Сумма питательных веществ в суспензированных СЖКУ достигает 40-45%. В качестве стабилизирующих добавок суспендированных ЖКУ используют аттапульгитовые или бентонитовые глины (1,0-1,5%).

ЖКУ изготавливают методами горячего и холодного смешивания. При горячем смешивании при температура 210-250 °С нейтрализуют фосфорную или полифосфорную кислоты аммиаком, осуществляют на крупных предприятиях, получая при этом базовые (основные) растворы орто- и полифосфатов аммония. Метод холодного смешивания при температуре 35-45 °С применяют на небольших установках недалеко от районов применения, при этом изготавливают удобрения с заданным соотношением питательных веществ, вводя в базовые растворы карбамид, нитрат аммония, соли калия.

ЖКУ не содержат свободного аммиак, поэтому их можно разбрызгивать по поверхности поля с последующей заделкой, а транспортирование не обязательно в герметически закрытой таре.

ЖКУ не воспламеняются, не взрывоопасны, не ядовиты.

Специальными машинами ЖКУ вносят местно, ленточно, под любые культуры. Их применяют на орошаемых землях и с поливной водой.

Для внесения суспензий требуется специальный комплекс машин, отличающийся от механизированных средств для внесения обычных ЖКУ. Отечественная промышленность выпускает ЖКУ марок 8:24:0 и 10:34:0, освоено производство более концентрированного раствора — 11:37:0.

Применение ЖКУ позволяет механизировать процессы погрузки и разгрузки, устранить потери при транспортировке, хранении и при внесении в почву. При этом исключается ручной труд и снижаются затраты.

Преимуществами жидких комплексных удобрений также являются: автоматизированный контроль распределения удобрений по полю, возможность совместного внесения гербицидов, инсектицидов, микроэлементов.

Экономический эффект связан с сокращением капитальных затрат за счет исключения некоторых стадий технологического процесса производства, например, сушки и грануляции. Капитальные затраты на строительство цехов по производству ЖКУ на 20-30% меньше, чем твердых удобрений. Даже при равной себестоимости ЖКУ затраты труда на их использование в 3-3,5 раза меньше. Транспортировка и внесение ЖКУ в 2-2,5 раза дешевле, чем твердых удобрений.

Таблица. Характеристика некоторых свойств ЖКУ 2

Марка удобрения	Сумма питательных веществ, %	Удельная масса, г/см 3	Количество питательных веществ, кг/м 3
9:9:9	27	1,24	335
10:34:0	44	1,35	594
11:37:0	48	1,40	672
12:12:12 (суспензия)	36	1,35	486

Внедрение ЖКУ требует создания специальных машин. Необходимо учитывать, что эти удобрения (особенно суспендированные) отличаются коррозийной активностью.

Жидкие удобрения взаимодействуют с почвой полнее, чем гранулированные. Скорость взаимодействия определяет характер образующихся соединений, их растворимость и доступность растениям.

Особенности применения и эффективность жидких комплексных удобрений

Особенности применения жидких комплексных удобрений:

1. При использовании ЖКУ на основе ортофосфорной кислоты на кислой, фиксирующей фосфор почве, например, красноземе, при низком содержании фосфора, а также на бедных кислых дерново-подзолистых почвах действие ЖКУ слабее, чем гранулированных форм. Это отмечается при внесении полного ЖКУ с соотношением 1:1:1 и дополнительном азотном компоненте (нитрат аммония). При применении неуравновешенного раствора с соотношением N:Р₂O₅ 1:4,5 или 1:3, снижения действия фосфатного компонента на кислой дерново-подзолистой почве не отмечается.
2. На известкованной дерново-подзолистой почве и чернозёмах ЖКУ и гранулированные удобрения равноценны.
3. На карбонатных почвах со щелочной реакцией, например, на карбонатных черноземах, каштановых почвах, сероземах, агрохимическая ценность жидких форм, чаще, выше, чем гранулированных.
4. На кислой дерново-подзолистой почве отмечается кратковременное снижение содержания подвижного фосфора при внесении раствора, что связано с фиксацией фосфатов полуторными оксидами. На черноземах это не наблюдается. На сероземе после внесения ЖКУ количество подвижного фосфора увеличивается по сравнению с внесением гранулированного удобрения.
5. Эффективность ЖКУ определяется входящим в его состав фосфорным и азотным компонентами. Например, ЖКУ с нитратом аммония на кислой дерново-подзолистой почве и краснозёме менее эффективно, чем твердое гранулированное удобрение, на мочевине — равноценно. На типичном черноземе со слабокислой реакцией и сероземах форма азотного компонента не влияет на действие удобрения: эффективность растворов и гранулированных удобрений равноценна. Растворы — лучший источник фосфора для растений, чем гранулированные формы. Наличие в удобрении мочевины положительно влияет на накоплении подвижного фосфора в кислых почвах и не имеет значения на чернозёмах и серозёмах, что обусловлено временным подщелачиванием среды при превращении мочевины.

Действие ЖКУ на качество продукции (зерна, картофеля, сена) также равноценно твердым удобрениям.

Действие суспензированных удобрений совпадает с действием ЖКУ и зависит от свойств азотного и фосфорного компонентов. Суспензированный агент не влияет на эффективность жидких удобрений.

В ЖКУ на основе полифосфорной кислоте половины фосфора находится в форме полифосфатов. Эффективность таких удобрений определяется наличием ортофосфатов, темпами гидролиза полифосфатов в ортофосфаты и свойствами соединений, которые образуются при внесении в почву. Закономерности действия полифосфатных ЖКУ — растворов 10:34:0 и 11:37:0 с содержанием 45-65% фосфора:

1. На дерново-подзолистых почвах жидкие полифосфаты аммония создают фосфатный режим такой же, как и ортофосфаты, одинаково влияют на урожай, как в прямом действии, так и последействии. Известкование почв не влияет на эту закономерность. На сильно кислом, бедном фосфором краснозёме действие жидких полифосфатов несколько хуже, чем гранулированных ортофосфатов.
2. На типичном и выщелоченном черноземах действие жидких полифосфатов на зерновых культурах равноценно действию жидких и гранулированных ортофосфатов.
3. На карбонатных чернозёмах полифосфатные ЖКУ проявляют лучшее действие на урожай сельскохозяйственных культур, по сравнению с гранулированными удобрениями. Это объясняется тем, что при внесении полифосфатов в почве более длительное время сохраняется большее количество доступных ортофосфатов, формируется запас растворимых фосфатов, чем на фоне ортофосфорных удобрений. На карбонатных почвах полифосфаты способствуют снабжению растений цинком.
4. На серозёмах жидкие полифосфаты аммония усваиваются лучше, чем ортофосфаты. Действие на урожай равноценно ортофосфатам или превосходит их. В последействии полифосфаты лучший источник фосфора, чем ортофосфаты.
5. Эффективны полифосфаты, обогащенные микроэлементами.

Источник