РОЗДІЛ 5. МАКРОЕЛЕМЕНТИ І МАКРОДОБРИВА

Суперфосфат амонізований гранульований СаНРO4 + NH4H2PO4 + CaSO4 добувають насиченням звичайного суперфосфату аміаком. Це складне добриво, що містить 3 % азоту і 17 % фосфатів (Р2O5), зокрема 92 % в засвоюваній і 70–80 % у водорозчинній формах. У результаті амонізації суперфосфату кількість водорозчинних фосфатів у добриві зменшується, але вміст засвоюваного фосфору при цьому майже не змінюється.

Суперфосфат амонізований подвійний – містить не менш як 30 % засвоюваних фосфатів (Р2O5), не менш як 8 % загального азоту, не більше як 3 % вільної фосфорної кислоти (Н3РO4). Добриво хімічно кисле. Застосовують для основного, передпосівного удобрення та для підживлення сільськогосподарських культур.

Суперфос містить 37–40 % Р2O5, з яких 2/3 перебуває в доступній для рослин формі і майже половина – у водорозчинній. Виготовляють його із фосфоритів з низьким вмістом фосфору за допомогою фосфорної кислоти, якої витрачається на 20–25 % менше, ніж під час виробництва суперфосфату. За основного внесення суперфос за ефективністю подібний до суперфосфату подвійного.

Напіврозчинні фосфорні добрива

Преципітат СаНРO4 • 2Н2O – порошок білого або кремового кольору, погано розчинний у воді, малогігроскопічний, не злежується, містить 38 % Р2O5. Фосфор у преципітаті переважно знаходиться у формі гідрофосфату кальцію СаНР04, що не розчинний у воді, але добре розчиняється в лужному розчині цитрату амонію і тому доступний для рослин.

Добувають преципітат взаємодією фосфорної кислоти з вапняним молоком або із суспензією подрібненого вапняку.

Використовують преципітат лише для основного внесення, він не поступається суперфосфату подвійному, а на кислих ґрунтах має деяку перевагу: менше зв'язується з ґрунтом. В Україні це добриво майже не застосовують.

Із вапняків, що не містять шкідливих домішок – сполук фтору, арсену, важких металів – виготовляють кормовий преципітат (трикальційфосфат), який використовують у тваринництві як мінеральну добавку до кормів.

Термофосфати Na2O • 3СаО • Р2O5 + SiO2 добувають сплавлянням або спіканням за високої температури (1200-1400 °С) природних фосфатів з піском, лужними солями та іншими сполуками. При цьому утворюються різні хімічні речовини, що містять від 20 до 40 % цитраторозчинного фосфору, мають лужну реакцію та за своїми властивостями близькі до томасшлаку і мартенівського фосфатшлаку. За зовнішніми ознаками – це тонкорозмелені порошки з добрими фізичними властивостями. До термофосфатів належать також шлаки (томасшлак, фосфатшлак мартенівський), плавлені магнієві й знефторені фосфати та ін.

Фосфатшлак мартенівський 4СаО • Р2O5 • CaSiO3 добувають у процесі виплавляння сталі з чавуну або залізних руд, багатих на фосфор. Це тонкорозмелений важкий порошок темно-сірого кольору з добрими фізичними властивостями. Загальний вміст Р2O5 – 14–16 %, зокрема 8–12 % цитраторозчинного, що засвоюється рослинами. Водорозчинний фосфор майже відсутній. До складу фосфатшлаку входять оксиди кальцію (25–30 %), магнію (7-9 %), мангану та інших елементів. Добриво має лужну реакцію, тому діє як вапняний матеріал – знижує кислотність ґрунту. Застосовують на всіх типах ґрунтів і лише для основного внесення. На дерново-підзолистих ґрунтах з підвищеною кислотністю за основного внесення фосфатшлак не поступається суперфосфату.

Томасшлак 4СаО • Р2O5 + 4СаО • Р2O5 • CaSiO, – побічний продукт переробки залізовмісних руд за методом Томаса, коли в конвертер, де плавиться метал, добавляють гашене вапно. Внаслідок реакції утворюються тетра кальцієві та інші важкорозчинні, малодоступні для живлення рослин фосфати, а також силікати кальцію та інших елементів. У зв'язку з різноманітним складом томасшлаку вміст Р2O5, розчинного в 2%-му розчині цитратної кислоти, коливається від 7–8 до 18–20 %. Томасшлак – важкий порошок темного кольору з добрими фізичними властивостями, має лужну реакцію, використовують як основне добриво на кислих ґрунтах.

Збільшення потреб у фосфорних добривах за обмежених ресурсів фосфатної сировини, її неоднорідності, зумовлює потребу здешевлення виробництва фосфорних добрив, актуалізує безкислотні способи виробництва й застосування не розчинних у воді фосфатів. Тому термофосфати є перспективними добривами. Крім того, вони мають низку інших переваг: їх можна застосовувати під усі культури, та на всіх типах ґрунтів, виробляти з природних фосфатів, непридатних для безпосереднього застосування у вигляді фосфоритного борошна, а також тих, які складно піддаються хімічній обробці для отримання водорозчинних фосфорних добрив.

Плавлений магнієвий фосфат Са3(РO4)2 + MgSiO, містить 19–21 % цитраторозчинного засвоюваного фосфору і 8–14 % MgO. Добувають його сплавлянням фосфориту або апатиту з магнієвими силікатами – олівінітом чи серпентинітом. Найдоцільніше його використовувати на піщаних ґрунтах, бідних на магній.

Знефторений фосфат 3СаО • P2Os + 4СаО • Р2O5 добувають прожарюванням фторапатиту за температури 1400–1500 °С з добавлянням 2–3 % кварцового піску за наявності водяної пари, внаслідок чого руйнується кристалічна гратка фторапатиту і виділяється шкідливий для рослин фтор. При цьому 80 % загальної кількості фосфору перетворюється на доступніші для засвоювання рослинами форми. Знефторений фосфат містить 30–38 % цитраторозчинного фосфору. За зовнішніми виглядом – це світло-сірий тонкорозмелений порошок. Використовують як основне добриво на кислих ґрунтах.

Нерозчинні фосфорні добрива. Фосфоритне борошно Са,0(РО4)6 • (ОН, F)2 містить фосфор у вигляді Са3(Р04)2. Його виготовляють розмелюванням збагачених природних фосфатів без попередньої хімічної обробки, тому вартість добрива невисока. За зовнішнім виглядом – тонкорозмелений порошок (на ситі з отворами 0,18 мм його залишається не більш як 10 %) сірого, темно-сірого або коричневого кольору. Вміст фосфору в добриві І сорту становить 28–30 %, II – 22–24, НІ – 19–21 %. Добриво не гігроскопічне, не злежується, добре розсіюється, але пилить, тому його потрібно вносити машинами, що одночасно виконують роботи з транспортування, розвантаження, завантаження і внесення в ґрунт.

O. М. Енгельгардт ше наприкінці XIX ст. довів високу ефективність фосфоритного борошна на підзолистих ґрунтах. Дослідженнями різних учених встановлено також високу ефективність цього добрива з урахуванням післядії й на інших типах ґрунтів.

Особливістю застосування фосфоритного борошна є те, що доступність для більшості культурних рослин фосфору в ньому мала. Проте після внесення в ґрунт фосфати кальцію Са3(РO4)2 під дією кислот ґрунтового розчину поступово перетворюються на більш розчинні гідрофосфати кальцію СаНРO4, що краще засвоюються рослинами. Оскільки реакції розчинення Са3(РO4)2 в ґрунті відбуваються повільно, фосфоритне борошно має найліпшу післядію. Тому на більшості ґрунтів воно, з урахуванням післядії, не поступається суперфосфату. Фосфоритне борошно застосовують лише для основного удобрення.

Ефективність фосфоритного борошна тим вища, чим більше в ньому міститься фосфору і чим тонший помел фосфориту. Перспективною є грануляція фосфоритного борошна з фізіологічно кислими азотними і калійними добривами, що підвищить його ефективність.

Кісткове борошно – одне з перших фосфорних добрив, що їх почала випускати промисловість. Виготовляють його розмелюванням знежирених і очищених від желатину кісток. Залежно від способу виготовлення кісткове борошно містить 13–30 % P2O5 у фосфатах кальцію і магнію. Нині як добриво його майже не застосовують. Використовують у тваринництві як мінеральну добавку до кормів, а також для нейтралізації вільної фосфорної кислоти у виробництва суперфосфатів, для виготовлення кісткового вугілля, яке застосовують на цукрових заводах, тощо.

Конденсовані фосфати