Сравнительная характеристика методов получения нитрофоски

Филиппова Е.В., Тарчигина Н.Ф.

Нитрофоска – сложное минеральное азотно – фосфорно – калийное удобрение. Наиболее распространенная нитрофоска состоит из преципитата, аммофоса и аммиачной селитры, получаемых в едином технологическом процессе при разложении апатита или фосфорита смесью азотной, серной или фосфорной кислот, с добавлением аммиака и хлористого калия. Применяется как основное и припосевное удобрение под все культуры.

В нитрофосках азот и калий находятся в форме легкорастворимых соединений (NH₄NO₃, NH₄Cl, KNO₃ KCl), а фосфор – частично в виде дикальцийфосфата, нерастворимого в воде, но доступного для растений, и частично в форме водорастворимого фосфата аммония и монокальцийфосфата. В зависимости от технологической схемы процесса содержание в нитрофосках водорастворимого и цитратно- растворимого фосфора может изменяться.

Производство нитрофоски по схеме с вымораживанием избытка нитрата кальция. При частичном вымораживании кальциевой селитры и выделении ее из раствора с последующей обработкой его аммиаком при одновременной упарке образуется смесь, содержащая фосфаты аммония, дикальцийфосфат и аммиачную селитру.

H₃PO₄ + Ca(NO₃)₂ + NH₃ = NH₄H₂PO₄ + CaHPO₄ + NH₄NO₃

Добавление к такой смеси хлористого или сернокислого калия приводит к получению нитрофоски, состоящей из трех основных питательных элементов: азота, фосфора и калия. Конечной продукцией производства являются нитрофоска и кальциевая селитра. Эта нитрофоска может содержать 40-50% питательных веществ. Схема дает возможность изменять соотношение питательных веществ в любых комбинациях и позволяет получать гранулированное удобрение, в котором до 60% общего количества P₂O₅ растворимо в воде.

Производство нитрофоски связыванием избытка кальция углекислотой (карбонатная схема). При обработке нитрата кальция и фосфорной кислоты аммиаком и углекислотой получается смесь, в состав которой входят дикальцийфосфат, аммиачная селитра и углекислый кальций.

H₃PO₄ + Ca(NO₃)₂ + NH₃+ CO₂ =CaHPO₄ + NH₄NO₃ + CaCO₃

После смешивания с хлористым калием смесь без выделения солей кальция гранулируют, сушат, разделяют на фракции и дробят. Карбонатная нитрофоска содержит 35-37% питательных веществ. Эта схема наиболее экономична по производству.

Производство нитрофоски и нитрофосов связыванием избытка кальция сульфатом аммония (сульфатная схема). Нитрат кальция и фосфорную кислоту обрабатывают раствором сульфата аммония. В зависимости от нормы сульфата аммония может быть получен продукт с различным содержанием водорастворимой P₂O₅. В настоящее время нитрофоска с 33-36% -м содержанием питательных веществ производится главным образом этим способом.

Производство нитрофоски связыванием избытка кальция серной кислотой (сернокислотная схема). При связывании избытка кальция серной кислотой в процессе азотно-кислотного разложения фосфатов с последующей обработкой раствора аммиаком образуется смесь, которая после добавления хлористого калия перерабатывается в готовый продукт-нитрофоску, содержащую 35% питательных веществ. Способ дает возможность выпускать продукт, в котором до 50-60% P₂O₅ находится в растворимой форме. Недостаток метода-расход серной кислоты, превращаемой после связывания с кальцием в балласт.

Производство нитрофоски связыванием избытка кальция фосфорной кислотой (фосфатная схема).

Фосфатное сырье разлагают смесью азотной и фосфорной кислот в соотношении, определяемом заданным отношением N:P₂O₅ в готовом продукте и содержанием водорастворимого фосфора. Главное достоинство этой нитрофоски-высокое содержание питательных веществ и водорастворимой фосфорной кислоты. Содержание каждого из элементов (N, P₂O₅ и K₂O) достигает 17%, доля растворимой P₂O₅-80%.