Концентрированные калийные удобрения

Хлористый калий, или хлорид калия, KCl. По содержанию калия самое концентрированное удобрение, наиболее применяемое калийное удобрение в России.

Производство составляет 80-90 % от общего производства калийных удобрений. Получают из сильвинита. Химически чистый хлорид калия содержит 63 % К₂O. В зависимости от способа производства хлорид калия, используемый для удобрения, содержит 50-60 % К₂O. Представляет собой мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком. Имеет небольшую гигроскопичность, часто слеживается.

В промышленности применяют разные способы производства, например, галургический, флотационный, гравитационный.

Галургический способ – разделение хлоридов калия и натрия на основе их разной растворимости. Растворимость КСl при повышении температуры с 0 °С до 100 °С увеличивается вдвое, тогда как растворимость NaCl почти не меняется. Размолотый сильвинит растворяют при температуре 110 °C в растворительном щёлоке — насыщенном растворе NaCl, при этом растворяется только KCl сильвинита, a NaCl остается нерастворимым в виде осадка.

При охлаждении полученного раствора выпадает кристаллический осадок KCl, маточный насыщенный раствор NaCl используется для обработки новых партий сильвинита. Отходом производства является до 95% NaCl, которую используют для получения соды, технической и поваренной соли.

Флотационный способ разделение минералов сильвина (КСl) и галита (NaСl) на основе различной способности поверхности частиц этих минералов к смачиванию водой. Предварительно измельченную руду взмучивают в водном растворе с добавлением алкилсульфатов в качестве реагента-собирателя в расчете на 1 т руды 100-200 г реагента. Реагент адсорбируется на поверхности частиц хлористого калия. Затем через пульпу продувают воздух в виде мелких пузырьков. Частицы гидрофобизированного сильвина выносятся с пузырьками воздуха на поверхность в виде пены. Пенный концентрат КСl обезвоживается центрифугированием и сушится. Частицы галита собираются на дне флотационной машины.

Флотационный хлорид калия имеет более крупные кристаллы розового цвета. Гидрофобные добавки уменьшают гигроскопичность и слеживаемость. Преимуществом метода является отсутствие необходимости в высоких температурах, продукт получается с лучшими физическими свойствами. Флотационный способ применяют на Березниковском калийном комбинате, выпускаемый хлористый калий содержит 60% K₂O.

Флотационный способ получил в наибольшее распространение в России.

Гравитационный метод, относительно новый, применяется во Франции и других странах, основан на разной плотности KCl (1,987 г/см³) и NaCl (2,17 г/см³). В России метод был усовершенствован. Для разделения мелких частиц KCl и NaCl применяют гидроциклоны. Метод используется на Соликамском комбинате.

Применяют также методы подземного выщелачивания руды (сальвинита) с последующей переработкой раствора выпариванием и кристаллизацией.

Применение крупнокристаллического и гранулированного калия более предпочтительно, так как мелкокристаллический имеет плохие физические свойства, не удобен для приготовления тукосмесей с гранулированным суперфосфатом и гранулированной аммиачной селитрой. Внесение таких тукосмесей центробежными разбрасывателями приводит к расслоению (сегрегации) удобрений и неравномерному внесению. Крупнокристаллический калий на 30 % меньше поглощается почвой, более длительное время сохраняется в доступном для растений форме, что увеличивает эффективность крупнокристаллического калия.

Калийная соль, KCl+KCl⋅NaCl. Содержит 40-44 % K₂O, 20 % Na₂O и 50 % Сl. Получают смешиванием хлористого калия с сырыми калийными солями, чаще размолотым сильвинитом, реже каинитом. По внешнему виду – мелкие пестро окрашенные кристаллы. Согласно техническим условиям должна содержать не менее 40% K₂O.

Выпускается 30%-я калийная соль – смесь сильвинита и каинита, подходит для культур, потребляющих много магния, на песчаных и супесчаных почвах бедных магнием.

Смешанные калийные соли являются наиболее подходящими удобрениями для свеклы, овощных культур семейства крестоцветных, моркови и других, положительно отзывающихся на натрий и магний на легких почвах.

Сернокислый калий, или сульфат калия, K₂SO₄.  Концентрированное бесхлорное калийное удобрение, содержит 45-52 % К₂O. Представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета с желтым или серым оттенком, влажность 1,2 %. Не слеживается, транспортируется в мешках или насыпью. Получают переработкой полиминеральных калийных руд, например, лангбейнита, шенита, или обменной реакцией с хлоридом калия.

В насыщенном растворе сульфат калия вследствие невысокой растворимости первым выпадает в осадок, который отфильтровывают и сушат.

Сульфат калия производят на Западной Украине переработкой лангбейнитовой соли. Удобрение обладает хорошими физическими свойствами, негигроскопично, не слеживается.

Преимущество сульфата калия заключается в том, что он не содержит хлор. По сравнению с хлорсодержащими удобрениями сульфат калия обеспечивает прибавки урожая винограда, гречихи, табака и других хлорофобных культур. Широко используют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте. Серы также положительно влияет на крестоцветные, бобовые и некоторые другие культуры.

Однако по себестоимости сульфат калия одно из самых дорогих калийных удобрений.

Калимагнезия, сульфат калия-магния (К₂SO₄ ⋅МgSO₄) – содержит 26-29 % К₂O и 9 % МgO. Получают из каинито-лангбейнитовой породы. По составу представляет обезвоженный минерал шенит, поэтому иногда так и называют. Представляет белый сильнопылящий порошок с сероватым или розоватым оттенком или серовато-розовые гранулы неправильной формы. Не слеживается, транспортируется в мешках или насыпью.

Используют прежде всего под культуры, чувствительные к хлору или на легких почвах.

Калимаг, (K₂SO₄ ⋅2MgSO₄) содержит 16-20 % K₂O и 8-9 % МgO. Производят из лангбейнита после размалывания и выщелачивания хлорида натрия. Примерный состав: K₂SO₄ – 39 %, MgSO₄ – 55 %, NaCl – 1 %, нерастворимого остатка – 5 %. Выпускается в виде гранул серого цвета. Не слеживается, транспортируется насыпью. По эффективности приближается к калимагнезии.

Хлоркалий электролит, калий электролит,KCl ⋅МgCl₂ ⋅6 H₂O – хлорид калия с примесями хлоридов натрия и магния. Является побочным продуктом при производстве магния из карналлита. Содержит 34-42% К₂O, 5% МgO, 5% Na₂O и до 50% Сl. Сильнопылящий мелкокристаллический порошок с желтым оттенком. Не слеживается, перевозят в бумажных мешках или насыпью. По действию приближается к хлористому калию; на бедных магнием почвах более эффективен, чем хлорид калия. Выпускается в Соликамске.

Калийсодержащая цементная пыль содержит 14-35 % K₂O, является отходом производства цемента. Включает в состав карбонат (K₂CO₃), гидрокарбонат (KHCO₃) и сульфат калия (K₂SO₄). Содержится также CaCO₃, MgO (3-4%), кремнекислота, полуторные оксиды и некоторые микроэлементы. Обладает щелочной реакцией не содержит хлор, поэтому может использоваться под картофель, гречиху, виноград, табак, цитрусовые.

В Голландии, Норвегии, Финляндии калийсодержащую цементную пыль используют как калийное и известковое удобрение. Она хорошо растворима в воде и доступна растениям. Содержащийся карбонат кальция придает гигроскопичность. Цементную пыль можно использовать для производства фосфата калия и гранулировать.

Печная (древесная) зола используется как местное калийно-фосфатно-известковое удобрение. Эффективна под все культуры и на всех типах почв. Калий содержится в виде карбоната калия (K₂CO₃, поташа). Фосфор золы усваивается растениями так же, как преципитата и томасшлака, в отличие от суперфосфата, не связывается в труднорастворимые фосфорные соединения. Известь устраняет отрицательное действие поташа на структуру почвы.

Содержание К₂O зависит от сжигаемого топлива. Так, зола лиственных пород содержит 10-14 % К₂O, 7 % Р₂O₅, 36 % СаО, хвойных пород – 3-7 % К₂O, 2,0-2,5 % Р₂O₅ и 25-30 % СаО. От молодых деревьев золы получается больше, а содержание питательных элементов выше.

В золе содержатся микроэлементы. Доза золы под вспашку или культивацию составляет 5-6 ц/га. Торфяную золу и отзол для нейтрализации избыточной кислотности вносят в количестве 1,5-3 т/га, лучше под вспашку. Как бесхлорное является очень хорошим удобрением для картофеля.