Форми калійних добрив

Сировиною для виробництва калійних добрив є природні поклади калійних солей і ропа солоних озер. Зі 120 калієвмісних мінералів і руд для виробництва калійних добрив використовують лише сильвін, сильвініт, карналіт, каїніт, шепіт, лангбейніт, алуніт, полігаліт.

Значні поклади калійних солей є в Канаді, Німеччині, Росії, Білорусі, Україні, Ізраїлі, США, Іспанії та в інших країнах. Найбільшими родовищами хлоридних калійних солей на території країн СНД є Солікамське (карналіт) і Білоруське (сильвініт).

В Івано-Франківській і Львівській областях знаходиться найбільше в світі (запаси понад 2,5 млрд т) Прикарпатське родовище калійних солей сульфатнохлоридного типу. В ньому залягають як хлоридні поклади (8–19 % К2O), що складаються з сильвініту та інших руд, так і сульфатно-хлоридні (10-12 % К2O), що складаються з каїнітової породи (35–60 % каїніту, 20-40 – галіту, 3–7 – полігаліту, 6–15 % глинистих мінералів) і каїніто-лангбейнітової породи (20–30 % каїніту, 10–20 – лангбейніту, 30–40 – галіту, 5–10 – сильвіну, 5–10 – кізериту, близько 20 % глинистих мінералів).

Із 14 родовищ в Україні основними є Калуш-Голинське і Стебниківське. В Калуш-Голинському родовищі лінзи калійних солей залягають у кілька поверхів серед потужної товщі неогенових глин. Тут діють шахти і єдиний у світі калійно- соляний кар'єр. У Калуському виробничому об'єднанні виробляють калійно- магнієві добрива, сульфат калію та інші продукти. У Стебниківському родовищі є чотири соленосних площі, що охоплюють 1000-метрову товщу порід. Працюють дві шахти.

У воді океанів і морів міститься близько 0,05 % калію, тому морська вода може бути невичерпним джерелом для промислового виробництва калійних солей. Таким способом отримують зокрема, хлорид калію із високомінералізованої ропи

Мертвого моря. Цінним калійним добривом є зола з деяких видів морських водоростей.

Невеликим додатковим джерелом калійних солей є відходи деяких цементних заводів, зокрема пил, що відділяється в електрофільтрах цементних печей. Вміст водорозчинного калію в цементному пилу у вигляді К2СO3 і K2SO4 становить 20–30 % К2O. Крім того, як побічний продукт солі калію випускають підприємства кольорової металургії: магнієві заводи (хлористий калій-електроліт), алюмінієві заводи (поташ – у разі переробки нефеліну, сульфат калію – за переробки алунітів).

Калій хлористий КС1 – калійне добриво, яке отримують під час переробки сильвінітових і карналітових руд. У хімічно чистому хлориді калію міститься 63,1 % К2O. Залежно від способу виробництва сільському господарству постачають калій хлористий із вмістом від 57 до 60 % К2O. За зовнішніми ознаками калій хлористий – це гранули неправильної форми сірувато-білого (за галургічного способу виробництва) або червоно-бурого кольору (за флотаційного способу). Для забезпечення розсипчастості калій хлористий обробляють різними реагентами, серед яких перевагу віддають амінам.

Калій хлористий із калійних руд виробляють кількома способами.

Перший спосіб – гідроциклониий, за яким крупнокристалічний хлористий калій отримують після розділення хлоридів калію і натрію за щільністю в спеціальних апаратах – гідроциклонах.

Другий спосіб – галургічниий, ґрунтується на різній розчинності та здатності до кристалізації хлоридів калію і натрію за підвищеної температури (90–100 °С). При цьому в розчинах насичених обома солями, вміст хлориду натрію зменшується. За наступного охолодження розчину до 20–25 °С хлорид калію кристалізується, а хлорид натрію залишається в розчині. Після висушування продукт піддають грануляції, що поліпшує фізичні властивості добрива. Проте виробництво калію хлористого за цим способом потребує громіздкої апаратури і великих витрат електроенергії.

Третій спосіб – флотаційний, ґрунтується на різній змочуваності часточок руди і породи. При цьому для відділення КС1 від NaCl у сильвініт добавляють поверхнево-активні речовини (аміни), які адсорбуються лише на поверхні кристалів КС1. За інтенсивного продування повітрям його кристали спливають, а кристали NaCl осідають. Реагент на поверхні кристалів КС1 різко зменшує гігроскопічність добрива. Цей спосіб добування калію хлористого найбільш поширений. В Україні флотаційним і галургічним способами виробляють майже весь калій хлористий.

Четвертий спосіб – підземне вилуження руди з наступною переробкою розсолу випаровуванням і кристалізацією.

П'ятий спосіб – комбінований, ґрунтується на флотаційному збагаченні руди з подальшим розчиненням і кристалізацією дрібних фракцій.

Калій хлористий-електроліт (КС1 з домішками NaCl і MgCl2) – це побічний продукт виробництва магнію з карналітових руд. Містить до 45,5 % К2O і певну кількість магнію. На бідних на магній піщаних ґрунтах калій хлористий-електроліт ефективніший, за калій хлористий.

Сульфат калію K2SO4 – висококонцентроване безхлорне калійне добриво. За зовнішніми ознаками – це дрібнокристалічний порошок білого кольору з жовтим відтінком, добре розчинний у воді, не злежується. Виробляють сульфат калію комплексною переробкою полімінеральних калійних руд, конверсією хлориду калію або сульфатів натрію, магнію, амонію тощо за допомогою сірчаної кислоти, а також отримують як побічний продукт деяких хімічних виробництв. Добриво, що постачається сільському господарству, містить 48–54 % К2O. Це фізіологічно кисле добриво. На слабкокислих і кислих ґрунтах може підвищувати кислотність ґрунтового розчину, на нейтральних і лужних ґрунтах аніон сірчаної кислоти цього добрива утворює з кальцієм гіпс.

Сульфат калію можна застосовувати на всіх типах ґрунтів і під усі культури. Порівняно з хлоровмісними добривами він забезпечує вірогідні прирости врожаю винограду, гречки, тютюну та інших культур у засушливих районах. Сульфат калію широко застосовують в овочівництві, зокрема в захищеному ґрунті, та в плодівництві.

За внесення K2S04, ґрунт отримує 1 кг калію та близько 1 кг сірки. Наявність сірки в добриві позитивно виливає на продуктивність капустяних, бобових., деяких інших культур.

Калімагнезія (сульфат калію-магнію, потенкалі) K2SO4 • MgSO4. У калімагнезії марки А міститься 28–30 % К20, марки Б – 25 %. В обох марках цього добрива міститься 8 % MgO і не більш як 15 % хлору. Випускають у вигляді порошку або спресованих гранул неправильної форми білого кольору, іноді з рожевим або сірим відтінком. Добриво не гігроскопічне, не злежується, добре розсіюється. Виробляють калімагнезію кристалізацією з природних сульфатних солей, переважно з шеніту. Тому його іноді на-зивають шенітом.

Калімагнезію можна застосовувати на всіх типах ґрунтів під усі культури, але найдоцільніше її використовувати під культури, чутливі до хлору. Завдяки вмісту в добриві магнію воно особливо ефективне на дерново-підзолистих ґрунтах легкого гранулометричного складу.

Концентрат калійно-магнієвий (калімаг-30, калімаг флотаційний, збагачений каїніт) K2SO4 • MgSO4 містить 18-20 % К2O, 8-9 MgO і до 8 % хлору. Калімаг супер містить не менш як 40 % К2O. Випускають у вигляді гранул сірого кольору в результаті збагачення природного каїніту. За ефективністю близький до калімагнезії.

Змішана калійна сіль (КС1 • nNaCl) + КС1 містить 40 % К2O, близько 20 Na2O і 50 % хлору. Добувають механічним змішуванням калію хлористого з меленим каїнітом або сильвінітом. За зовнішніми ознаками – це суміш сірих, білих і червонуватих кристалів дрібного й середнього розмірів. Добриво малогігроскопічне, добре розчиняється у воді. За тривалого зберігання може злежуватися. Змішані каліє- і натрієвмісні добрива використовують під коренеплоди, а також під помідори, капусту, лучні й злакові трави. Для культур, чутливих до вмісту хлору, воно менш придатне, ніж калій хлористий.

Каїніт КС1 • MgSO4 • ЗН20 містить не менш як 9,5 % К2O, 20–25 Na2O, 6–7 MgO і 32–35 % хлору. Добувають його в результаті подрібнення і розмелювання пластів природних солей. Це крупнокристалічна сіль світло-сірого кольору з вкрапленнями окремих червоних кристалів. Добриво малогігроскопічне, добре розсіюється, проте за несприятливих умов зберігання верхній шар каїніту злежується. Одним з недоліків каїніту є високий вміст у ньому хлору, що негативно впливає на продуктивність культур, чутливих до цього елемента. Каїніт використовують для удобрення буряку на чорноземних ґрунтах. Вносять його під час основного обробітку ґрунту.

Цементний пил – безхлорне калійне добриво, відходи цементної промисловості. Містить 10–15 % К2O у вигляді карбонатів, гідрокарбонатів, сульфатів і в незначній кількості силікатів, а також гіпс, оксид кальцію, півтораоксиди й домішки мікроелементів. Застосовують як основне добриво, зокрема на кислих ґрунтах, під хлорофобні культури.

Екоплант (зола соняшникова) містить 49 % К2O, 7-8 – P2O5, 12 – СаО і 10 % MgO.

Зола – цінне місцеве калійно-фосфорно-вапняне добриво. Хімічний склад залежить від виду палива (табл. 5.7).

Таблиця 5.7. Склад попелу різних видів палива (П• О. Дмитренко та ін., 1986), %

Деревна зола зазвичай містить до 15 % К2O у вигляді К2СO3, 7 – Р2O5 і близько 40 % СаО. На відміну від промислових добрив не містить хлору, тому є найліпшою формою для чутливих до хлору культур.

Зберігати золу потрібно в сухих захищених приміщеннях, оскільки на відкритому повітрі атмосферними опадами з неї вимиваються легкорозчинні сполуки калію, після чого вона придатна лише як вапняно-фосфорне добриво. Можна застосовувати на всіх типах ґрунтів під усі культури: картоплю, овочеві, багаторічні трави, але найефективніше – на кислих ґрунтах легкого гранулометричного складу і торфовищах. Норму внесення золи розраховують за вмістом у ній калію і фосфору.

Золу вносять під час основного обробітку ґрунту або передпосівної культивації в дозі 0,5-1,5 т/га. Фосфор із золи за ефективністю близький до преципітату і термофосфатів.