Безотпадъчно рециклиране на отпадъчна сярна киселина за получаване на торове (страница 1 от 4)

Глава 1 ТОРОВЕ ОТ ОТРАБОТЕНА СЕРНА КИСЕЛИНА

Твърдите амониеви торове представляват приблизително 4% от брутното производство на азотни торове. Производството на твърди торове непрекъснато се увеличава. Твърдите амониеви торове включват амониев сулфат и амониев хлорид.

Амониевият сулфат съдържа приблизително 21% азот. Амониевият сулфат е кристална сол, която е силно разтворима във вода. Хигроскопичността на тора е слаба, при нормални условия на съхранение той пече малко и запазва добра способност за разпръскване. Амониевият сулфат се получава чрез улавяне на амоняк със сярна киселина от газове, които се образуват при коксуване на въглища, или чрез неутрализиране на отпадъчната сярна киселина от различни химически производства със синтетичен амоняк. Като страничен продукт при производството на капролактам се получава голямо количество амониев сулфат. Синтетичният амониев сулфат е бял, а коксовият химикал има сив, синкав или червеникав цвят. Торът съдържа 24% сяра и е добър източник на това хранително вещество за растенията.

Амониевият хлорид е страничен продукт от производството на сода. Торът съдържа около 25% азот. Не е подходящ за посеви, тъй като съдържа голямо количество хлор.

Водни разтвори на амониев нитрат и урея

Амонякът и UAN се използват като течни азотни смеси.

Амонязи се наричат ​​разтвори, получени чрез съвместно или разделно разтваряне в амонячна вода на определени количества амониев или калциев нитрат, карбамид или други азотсъдържащи вещества.

UAN се наричат ​​течни азотни торове, състоящи се от водни разтвори на карбамид и амониев нитрат. За разлика от течните амониеви торове, UAN почти не съдържа свободен амоняк; той може да се прилага с помощта на високопроизводителни наземни инструменти, без едновременно включване в почвата. UAN с инхибитор на корозията може да се транспортира в конвенционални железопътни цистерни и автоцистерни; транспортирането на UAN по тръбопроводи и воден транспорт е особено полезно. Ниската температура на кристализация и замръзване прави възможно транспортирането и съхраняването на UAN целогодишно, особено в естествено изолирани складови помещения, изработени от бетон и асфалт с вътрешно покритие от филм, подсилено фибростъкло или мека стомана, заровени в почвата. UAN има висока плътност, което може значително да намали капиталовите инвестиции за транспорт и съхранение.

При използване на UAN се осигуряват висока точност на дозиране и еднородност на нанасяне по цялата площ. За транспортиране и приложение на UAN можете да използвате същата техника като при течни комплексни торове, амонячна вода. Използването на UAN в селското стопанство има своите предимства пред твърдите торове. Първо, пълната механизация на всички операции по товарене и разтоварване, намаляване на производствените и приложните разходи. На второ място, условията на работа се подобряват, разходът на контейнери се елиминира и се осигурява еднаквост на азотното приложение и дозиране. Трето, опростява приготвянето на необходимите торови смеси, включително тези с добавка на микроелементи и пестициди.

Течните азотни торове са лишени от недостатъците, които често се наблюдават при твърдите торове. Те имат свободна течливост, не генерират прах и не се кексират. Влажното време и дори дъждът не им влияят негативно. Те също са много по-евтини от солидните, а разходите за труд за въвеждането им са по-малки. Течните азотни торове се внасят в почвата от прикачени или монтирани машини в агрегат с плугове или култиватори до определена дълбочина (за да се избегнат загубите на амоняк): амонячна вода и амоняк - с 10-12 см, течен безводен амоняк - с 15-20 см (в зависимост от механичния състав на почвата).

Течните торове могат да се използват не само през пролетта, но и в края на лятото (за засяване на зимни култури) и през есента (за пролетните култури през следващата година). Разтворите на амониев нитрат и урея (до 30–32%) не съдържат амоняк, така че те могат да се прилагат като подхранване чрез поръсване върху повърхността на почвата. Дозите течни торове (азот) са същите като при твърдите азотни торове.

Комплексните течни торове са водни разтвори, съдържащи до 27% азот, фосфор и калий. С въвеждането на стабилизиращи добавки, например колоидна глина, бентонит, които предпазват разтвора от кристализация, концентрацията на хранителни вещества в тора може да се увеличи до 40%. Сложните течни торове не съдържат свободен амоняк, така че те могат да се прилагат повърхностно за оран, обработка или брануване и в редове при сеитба.

От гледна точка на потребителските свойства, използването на разтвори (суспензии) дава възможност за пълна механизация на трудоемки процеси на товарене и разтоварване на торове, тяхното въвеждане в почвата.

Подобряване на ефективността на азотните торове

Загубите на азот при денитрификация на нитрати, образувани по време на нитрификацията на амониев азот на почвата и амониеви азотни торове и карбамид, както и от нитратни азотни торове, са много значителни. Загубите на азот от торове се увеличават рязко в разпарена почва и достигат 50%. Най-интензивните загуби на газообразен азот по време на биологична и непряка денитрификация се случват през първите 20 дни след внасяне на азотни торове и при условия на ограничено биологично усвояване в почвата. С увеличаване на дозите азотни торове загубите се увеличават. Загубите на азот в торовете поради извличане на нитрати върху кохезионни почви са незначителни, а при леки дренирани почви с режим на овлажняване на излугване могат да бъдат значителни. Големи загуби поради изпаряване на амоняк се наблюдават при нарушаване на технологията за внасяне на амонячни форми на течни азотни торове, както и при повърхностно внасяне и ненавременното вкарване на карбамид върху карбонатни и алкални почви.

Увеличаването на ефективността на азота в торовете и намаляването на загубите се осигуряват с увеличаване на количеството асимилация на азот от земеделските култури чрез оптимизиране на режима и условията на хранене на растенията, както и агротехнически мерки и създаване на благоприятен воден режим и реакция на почвата.

Под въздействието на азотни торове се увеличава минерализацията на органичните вещества и се увеличава не само усвояването на почвения азот от растенията, но и загубата му. Загубите на азот в торовете могат да бъдат намалени чрез увеличаване на обездвижването или инхибирането на минерализацията на почвените органични вещества чрез прилагане на органични торове, включително слама, извършване на агротехнически мерки за защита на почвата и опазване на природата, отглеждане на стърнища и улов, култивиране на треви зелени торове.

За да се избегнат загубите на азот и да се елиминира опасността от нитратно замърсяване на растенията и околната среда, се разработват нови форми на азотни торове - бавно разтварящи се, капсулирани с контролирана скорост на отделяне на азот, модифицирани с инхибитори на нитрификацията. Последните препарати, когато се въвеждат в почвата в малки дози, инхибират нитрификацията в продължение на два месеца и задържат минералния азот на почвата и торовете под формата на амоний. Потискайки азотната нитрификация в торовете, инхибиторите намаляват наполовина загубите му в газообразна форма поради излужването на нитрати. В резултат на това се увеличават добивите от различни култури и ефективността на азотните торове.

Фосфатни торове

Според съдържанието си фосфорните руди се делят на много богати, съдържат до 35% фосфор; богат, съдържащ 28–35% фосфор; средно качество - 18–28% фосфор; бедните - 10-18% фосфор; много бедни - 5-10% фосфор; фосфатсъдържащи - 0,5-5% фосфор. По своя произход фосфорните руди се разделят на апатити, скали от ендогенен произход и фосфорити, скали от екзогенен произход.

Чистият минерален апатит съдържа до 42% фосфор, но при производството процентът на апатит в рудата е малко по-нисък (15–20%) поради наличието на други минерали в нея. Апатитът е безцветен минерал със зеленикав или жълто-зелен оттенък с шестоъгълни кристали. Сред апатитоносните руди, магматични и карбонатитни.

Фосфоритите са седиментна скала, която включва кристални и аморфни калциеви фосфати с примес на кварц, глинести частици и други минерали. Фосфоритите се различават от апатитите с голямата си порьозност на частиците и фино-кристалната структура. Основните видове фосфоритни находища са платформени и геосинклинални. Депозитите от типа платформа се срещат на големи площи от земната кора и се характеризират с хоризонтално залягане. Геосинклиналните фосфоритни отлагания възникват в резултат на движения на земната кора, по време на които са се образували скални образувания. Отличителна черта на геосинклиналните отлагания е наличието на дебели фосфатсъдържащи слоеве, които често се комбинират с фосфатно-силициеви и фосфатно-карбонатни скали. Други видове фосфоритни отлагания включват метаморфозирани, образувани под въздействието на висока температура и налягане, отлагания от континентален произход, появили се в резултат на вторични процеси, протичащи в континентални условия, под действието на течаща вода и вятър върху бедни фосфоритни скали.