Агрохимия

Только небольшая часть из 120 калийсодержащих минералов и руд имеет промышленное значение для производства калийных удобрений. Минералы, используемые для производства калийных удобрений, приведены ниже:

Примерное содержание К₂0, %

15-25

17

19

23

23

23

16

6-7

Минерал

Сильвинит — tfNaCl + т КС1

Карналлит — КС1 • МgCU• 6Н,0

Каинит — КС1 • MgS0₄ • ЗН,0

Шенит - K₂S0₄ • MgS0₄ • 6Н₂0

Лангбейнит — K₂S0₄ • 2MgS0₄

Алунит — (К, Na)₂S0₄ • A1₂(S0₄)₃ • 4А1(ОН)₃

Полигалит — K₂S0₄ • MgS0₄ • 2CuS0₄ • 2Н₂0

Нефелин —(К, Na),0 • А1₂0₃ • 2SiO,

В России крупнейшее месторождение — Верхнекамское (более 12 млрд т) — расположено вблизи городов Соликамск и Березники на левом берегу р. Камы (западный склон Северного Урала). Месторождение было открыто в 1925 г., а производство удобрений начато в 1929 г. Калийные соли залегают здесь под толщей наносных пород. Верхняя часть пласта представлена карналлитом. Ниже залегает мощный пласт пестроокрашенного сильвинита, который является основным сырьем для получения хлористого калия на Соликамском и Березниковском комбинатах.

Сульфатные калийные удобрения получают из минералов каи-нитовых, лангбейнитовых и смешанных лангбейнито-каинитовых пород, а также из алунитов. Залежи полигалита, каинита и глазе-рита (3K₂S0₄ • Na₂S0₄) находятся в Саратовской, Оренбургской областях и в Башкирии (Заволжское месторождение).

5.3.4. ПРОИЗВОДСТВО КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ,

ИХ СОСТАВ И СВОЙСТВА

Промышленные калийные удобрения подразделяют на концентрированные (хлористый калий, сернокислый калий, хлористый калий — электролит, калийная соль, калимагнезия, калийномагниевый концентрат) и сырые (сильвинит и каинит).

Сырые калийные соли. Получают путем дробления и размола природных калийных солей. Обычно для этой цели используют более концентрированные пласты месторождений. Применять сырые калийные соли целесообразно лишь вблизи месторождений калийных руд, так как они имеют низкое содержание К₂0 и большое количество примесей. Они содержат много хлора, что также ограничивает их применение.

Из сырых калийных солей наиболее распространены сильвинит и каинит.

Сильвинит — яКС1 + mNaCl. Содержит 12—15 % К₂0 и 35—40 %

Na₂0. Выпускается в грубом помоле (размер кристаллов 1—5 мм и более). Розовато-бурый с включением синих кристаллов. При хранении во влажном помещении отсыревает, а при высыхании слеживается. Перевозят бестарным способом. Применяют под натриелюбивые культуры.

Каинит — КС1 • MgS0₄ • ЗН₂0 с примесью NaCl. Содержит 10 % К₂0, 6-7 % MgO, 32-35 % Cl, 22-25 % Na₂0, 15-17 % S0₄. Это крупные кристаллы розовато-бурого цвета. Влажность не более 5 %. Получают при размоле каинитовой или каинитово-лангбейнито-вой руды. Не слеживается, транспортируют навалом (насыпью).

Концентрированные калийные удобрения. Хлористый калий, хлорид калия — КС1. Это основное калийное удобрение. Его производство составляет 80—90 % от общего производства калийных удобрений. Получают хлорид калия в основном из сильвинита, который представляет собой смесь (агломерат) сильвина (КС1) и галита (NaCl), содержащую 12—15% К₂0. В химически чистом хлориде содержится 63,1 % К₂0. В зависимости от способа производства хлорид калия, поставляемый сельскому хозяйству, содержит от 57 до 60 % К₂0. Это мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком.

Хлористый калий производят несколькими способами.

Первый способ — галургический. Отделение КС1 от NaCl основано здесь на разной растворимости обеих солей при соответствующих температурах. Растворимость КС1 при повышении температуры от 20 до 100 °С увеличивается почти вдвое, а растворимость NaCl почти не меняется. Это свойство солей и положено в основу данного способа производства хлорида калия.

Размолотый сильвинит растворяется при температуре около 100 °С в растворительном щелоке, представляющем собой насыщенный раствор NaCl. В щелоке будет растворяться только КС1 сильвинита, а NaCl остается нерастворенным и отделяется. При охлаждении такого раствора КС1 будет кристаллизоваться, а NaCl останется в растворе.

Полученный белый мелкокристаллический хлорид калия при хранении сильно слеживается.

Отход производства содержит до 95 % NaCl и служит материалом для получения соды, технической поваренной соли.