Фосфорные удобрения — виды и производство¶

Фосфорные удобрения — это минеральные вещества, содержащие фосфор в доступной для растений форме, которые вносятся в почву для улучшения фосфорного питания сельскохозяйственных культур. Фосфор является одним из трех основных макроэлементов (наряду с азотом и калием), необходимым для энергетического обмена, деления клеток и формирования корневой системы растений. Основным сырьём для производства фосфорных удобрений служат природные фосфатные руды — апатиты и фосфориты.

¶История

Промышленное производство фосфорных удобрений началось в середине XIX века. В 1842 году английский химик Джон Лоуз запатентовал способ получения суперфосфата обработкой костяной муки и фосфоритов серной кислотой. В России первое предприятие по выпуску суперфосфата было открыто в 1868 году в Санкт-Петербурге. Крупнейшим месторождением апатитов в мире является Хибинское месторождение на Кольском полуострове, освоение которого началось в 1930-х годах. В 1931 году был запущен первый в СССР апатито-нефелиновый комбинат, что позволило полностью обеспечить отечественную промышленность фосфатным сырьём.

¶Классификация

По степени растворимости и усвояемости фосфорные удобрения делятся на три основные группы:

• Водорастворимые — фосфор легко усваивается растениями. К ним относятся суперфосфат простой и двойной, аммофос, диаммофос.
• Цитратнорастворимые — растворяются в слабых кислотах, доступны растениям после почвенных реакций. Представлены преципитатом, томасшлаком.
• Труднорастворимые — требуют длительного разложения в почве. Это фосфоритная мука, костяная мука.

По составу выделяют простые (содержат только фосфор) и комплексные (азотно-фосфорные, фосфорно-калийные) удобрения.

¶Основные виды

¶Суперфосфат

Суперфосфат простой — продукт разложения фосфоритов серной кислотой. Содержит 14–20 % усвояемого фосфора (P₂O₅) в виде монокальцийфосфата, а также гипс (сульфат кальция), который полезен на кислых почвах. Выпускается в виде порошка или гранул.

Суперфосфат двойной — получают обработкой фосфатного сырья фосфорной кислотой. Содержит 42–49 % P₂O₅, не содержит гипса, более концентрирован и экономичен при транспортировке.

¶Фосфоритная мука

Тонкоизмельчённый природный фосфорит, содержащий 19–30 % P₂O₅ в труднорастворимой форме. Эффективна только на кислых почвах (pH ниже 5,5), где под действием почвенной кислотности фосфор переходит в доступную форму. Является самым дешёвым фосфорным удобрением.

¶Комплексные удобрения

• Аммофос — азотно-фосфорное удобрение (12 % N, 52 % P₂O₅), получаемое нейтрализацией фосфорной кислоты аммиаком.
• Диаммофос — содержит 18 % N и 46 % P₂O₅.
• Нитроаммофоска — тройное удобрение с равными долями азота, фосфора и калия.
• Преципитат — фосфат кальция, получаемый осаждением из фосфорной кислоты известью, содержит 30–38 % P₂O₅.

¶Производство

Технологический процесс производства фосфорных удобрений включает несколько стадий:

1. Обогащение руды — дробление, измельчение, флотация для получения концентрата с содержанием P₂O₅ 39–40 % (апатитовый концентрат).
2. Разложение — обработка концентрата серной или фосфорной кислотой при нагревании.
3. Грануляция — получение гранул определённого размера (1–4 мм) для улучшения физических свойств удобрения.
4. Сушка и охлаждение — удаление влаги и стабилизация продукта.

Для производства фосфорной кислоты (экстракционной) используют сернокислотное разложение апатита. Полученную кислоту применяют для синтеза двойного суперфосфата и комплексных удобрений. Побочным продуктом производства является фосфогипс, который находит применение в строительстве и сельском хозяйстве.

¶Применение

Фосфорные удобрения вносят осенью или весной при основной обработке почвы, а также в рядки при посеве. Нормы внесения зависят от типа почвы, культуры и содержания подвижного фосфора. Фосфор способствует развитию корневой системы, ускорению созревания, повышению зимостойкости растений и улучшению качества урожая. На чернозёмах и дерново-подзолистых почвах эффективность фосфорных удобрений особенно высока.

Основными производителями фосфорных удобрений в России являются предприятия «ФосАгро» (Череповец, Балаково, Волхов), «ЕвроХим» (Кингисепп) и «Уралхим». Россия входит в число крупнейших мировых экспортёров фосфорных удобрений, занимая около 15 % мирового рынка.

¶Экологические аспекты

Производство фосфорных удобрений связано с образованием отходов (фосфогипс) и выбросами фтористых соединений. Неконтролируемое внесение удобрений может приводить к эвтрофикации водоёмов при смыве фосфора с полей. Современные технологии направлены на комплексную переработку сырья и снижение экологической нагрузки.