Uzalishaji wa mbolea ya nitrojeni. Mbolea za madini zinazozalishwa nchini Urusi

Uzalishaji mbolea za madini kuongozwa na mambo makuu mawili. Hii ni, kwa upande mmoja, ukuaji wa haraka wa idadi ya watu wa sayari, na kwa upande mwingine, rasilimali ndogo ya ardhi inayofaa kwa kupanda mazao ya kilimo. Kwa kuongeza, udongo unaofaa kwa kilimo umepungua, na njia ya asili ya kurejesha yao inahitaji muda mrefu sana.

Suala la kupunguza muda na kuharakisha mchakato wa kurejesha rutuba ya udongo ilitatuliwa kutokana na uvumbuzi katika uwanja wa kemia ya isokaboni. Na jibu lilikuwa ni utengenezaji wa virutubisho vya madini. Kwa nini, tayari mnamo 1842 huko Uingereza, na mnamo 1868 huko Urusi, biashara ziliundwa kwa ajili yao. uzalishaji viwandani. Mbolea ya kwanza ya phosphate ilitolewa.

Mbolea ni vitu ambavyo vina virutubisho muhimu kwa mimea. Kuna mbolea za kikaboni na zisizo za kawaida. Tofauti kati yao sio tu kwa njia ya maandalizi yao, lakini pia kwa jinsi ya haraka, baada ya kuingizwa kwenye udongo, wanaanza kutimiza kazi zao - kulisha mimea. Zile za isokaboni hazipiti hatua ya mtengano na kwa hivyo huanza kufanya hivi haraka zaidi.

Misombo ya chumvi isokaboni inayozalishwa viwandani na tasnia ya kemikali huitwa mbolea ya madini.

Aina na aina za nyimbo za madini

Kulingana na muundo, misombo hii inaweza kuwa rahisi au ngumu.

Kama jina linamaanisha, rahisi huwa na kipengele kimoja (nitrojeni au fosforasi), na ngumu huwa na mbili au zaidi. Mbolea ngumu ya madini pia imegawanywa katika mchanganyiko, ngumu na ngumu-mchanganyiko.

Mbolea ya isokaboni hutofautishwa na sehemu ambayo ndio kuu katika kiwanja: nitrojeni, fosforasi, potasiamu, ngumu.

Jukumu la uzalishaji

Uzalishaji wa mbolea ya madini una sehemu kubwa katika tasnia ya kemikali ya Urusi, na karibu asilimia thelathini inauzwa nje.

Zaidi ya makampuni thelathini maalumu huzalisha takriban 7% ya pato la mbolea duniani.

Iliwezekana kuchukua nafasi kama hiyo katika soko la dunia, kuhimili shida na kuendelea kutoa bidhaa za ushindani shukrani kwa vifaa na teknolojia za kisasa.

Uwepo wa malighafi asilia, haswa gesi na madini yenye potasiamu, ulitoa hadi 70% ya usambazaji wa nje wa mbolea ya potashi, inayohitajika zaidi nje ya nchi.

Hivi sasa, uzalishaji wa mbolea za madini nchini Urusi umepungua kidogo. Walakini, biashara za Urusi zinachukua nafasi ya kwanza ulimwenguni katika uzalishaji na usafirishaji wa misombo ya nitrojeni, nafasi ya pili kwa misombo ya phosphate, na nafasi ya tano kwa misombo ya potasiamu.

Jiografia ya maeneo ya uzalishaji

Wageni wapendwa, hifadhi nakala hii ndani katika mitandao ya kijamii. Tunachapisha nakala muhimu sana ambazo zitakusaidia katika biashara yako. Shiriki! Bofya!

Watengenezaji wakubwa wa Urusi

Mitindo kuu

Katika miaka michache iliyopita, Urusi imeona kupungua kwa kiasi kikubwa kwa kiasi cha uzalishaji, hasa ya misombo ya potashi.

Hii ni kutokana na kushuka kwa mahitaji katika soko la ndani la nchi. Nguvu ya ununuzi ya makampuni ya biashara ya kilimo na watumiaji binafsi imepungua kwa kiasi kikubwa. Na bei, haswa kwa mbolea ya phosphate, inakua kila wakati. Hata hivyo, Shirikisho la Urusi linasafirisha nje wingi wa misombo inayozalishwa (90%) ya jumla ya kiasi.

Masoko makubwa zaidi ya nje ni jadi nchi za Amerika ya Kusini na Uchina.

Msaada wa serikali na mwelekeo wa usafirishaji wa sekta hii ndogo ya tasnia ya kemikali unatia matumaini. Uchumi wa kimataifa unahitaji kuimarishwa kwa kilimo, na hii haiwezekani bila mbolea ya madini na kuongezeka kwa viwango vyao vya uzalishaji.

Na kidogo juu ya siri ...

Je, umewahi kupata maumivu ya viungo yasiyovumilika? Na unajua moja kwa moja ni nini:

• kutokuwa na uwezo wa kusonga kwa urahisi na kwa urahisi;
• usumbufu wakati wa kupanda na kushuka ngazi;
• crunching mbaya, kubofya si kwa hiari yako mwenyewe;
• maumivu wakati au baada ya mazoezi;
• kuvimba kwa viungo na uvimbe;
• maumivu yasiyo na sababu na wakati mwingine yasiyovumilika kwenye viungo...

Sasa jibu swali: umeridhika na hili? Je, maumivu kama hayo yanaweza kuvumiliwa? Je, tayari umepoteza pesa ngapi kwa matibabu yasiyofaa? Hiyo ni kweli - ni wakati wa kumaliza hii! Unakubali? Ndiyo maana tuliamua kuchapisha toleo la kipekee mahojiano na Profesa Dikul, ambayo alifunua siri za kuondokana na maumivu ya pamoja, arthritis na arthrosis.

Video - OJSC "Mbolea ya Madini"

Kemia ya mbolea hutoa mchango mkubwa kwa suluhisho tatizo la kimataifa kuwapatia wakazi wa dunia chakula. Wazalishaji wa Kirusi wa mbolea za madini hushiriki kikamilifu katika mchakato wa ushirikiano wa kimataifa, kila mwaka kusambaza mamilioni ya tani za nitrojeni, fosforasi na mbolea za potashi kwa nchi mbalimbali duniani.

Mnamo mwaka wa 2015, kiasi cha usafirishaji wa mbolea ya madini kilifikia tani milioni 16, wakati sehemu ya Urusi ilikuwa katika viwango vifuatavyo: katika soko la mbolea ya nitrojeni - 5.2%, mbolea ya phosphate - 6.3%, mbolea ya potashi - 24.1%.

Nakala hii inawasilisha viashiria kuu vya maendeleo ya soko la kimataifa la mbolea ya madini mnamo 2015/16. na tathmini ya shirika la kimataifaIFA ya salio lake katika muda wa kati hadi 2020.

Matumizi ya mbolea duniani 2015/16 ilifikia tani milioni 181 (p.i.), i.e. kutokana na kuzorota kwa uchumi kwa ujumla na ukame katika baadhi ya maeneo ya dunia (Kusini na Kusini Mashariki mwa Asia, Amerika Kusini na Afrika) ulipungua kwa 1%. Walakini, tathmini ya soko na wataalamu wa shirika la kimataifa la IFA mnamo 2016/17. inaonekana kuwa na matumaini makubwa: ukuaji wa mahitaji unatarajiwa kuwa 2.9% (Jedwali 1). Sababu za matumaini ni pamoja na uboreshaji fulani katika hali ya kiuchumi na hali nzuri zaidi ya hali ya hewa.

Jedwali 1. Matumizi ya mbolea duniani, tani elfu (p.v.)

Chanzo:Mtazamo wa Mbolea 2016-2020 , IFA.

Katika muda wa kati, hadi 2020, soko la mbolea ya madini litaonyesha ukuaji wa wastani na, kwa matumizi ya uwezo katika 80%, itafikia tani milioni 199 (p.v.) (Jedwali 2), au tani milioni 270 kwa kiasi halisi. Kwa kipindi cha 2016-2020. uwekezaji katika sekta hiyo utafikia dola bilioni 130, zaidi ya uwezo mpya wa 150 utaanzishwa, i.e. uwezo wa kimataifa utaongezeka kwa zaidi ya tani milioni 150.

meza 2. Utabiri wa muda wa kati wa maendeleo ya uzalishaji wa mbolea ya madini

duniani, tani elfu (p.e.)

Chanzo:Mtazamo wa Mbolea 2015-2019, IFA.

Ongezeko kuu la mahitaji ya mbolea litatokea Afrika (3.6%), Asia ya Kusini (2.9%), Amerika ya Kusini (2.8%), hasa Brazil na Ajentina.

Uwezo wa uzalishaji amonia ifikapo 2020 itaongezeka kwa 10% ikilinganishwa na 2010. - hadi tani milioni 230 za NH 3. Nafasi kuu zitaanzishwa nchini China, Indonesia, Marekani, Algeria, Misri na Nigeria. Kuongezeka kwa uwezo wa uzalishaji wa amonia imedhamiriwa na upanuzi wa msingi wa uzalishaji wa urea, ambao unachukua 55% ya soko la mbolea ya nitrojeni.

Katika miaka mitano ijayo, 97% ya uwezo wa amonia iliyopangwa itaendeshwa kwenye gesi asilia, ingawa nchini Uchina, licha ya usawazishaji wa uzalishaji, 78% ya uwezo bado itatumia makaa ya mawe (kwa sasa 82% ya mimea ya amonia inaendeshwa kwenye malisho haya).

Nguvu ya ulaji wa kimataifa urea kwa kipindi cha 2015 - 2020 itaongezeka kwa 10% - hadi tani milioni 229. Takriban 35% ya miradi mipya itatekelezwa katika Asia Mashariki, 18% - barani Afrika na 15% Amerika Kaskazini. Jumla ya miradi 60 mipya ya uzalishaji wa urea inatarajiwa kuanzishwa, ambapo 20 itaanzishwa nchini China.

Mahitaji ya urea mwaka 2020 inakadiriwa kuwa tani milioni 208, i.e. itaongezeka kila mwaka kwa 2.5%, na ongezeko la mahitaji kutoka kwa viwanda litakuwa zaidi ya mara nne zaidi ya ongezeko la mahitaji kutoka kwa sekta ya mbolea. Mahitaji makuu ya urea ya viwanda yanatarajiwa nchini China na Ulaya, na kwa mbolea ya urea - katika eneo la Kusini mwa Asia.

Kutokana na vigezo vilivyotabiriwa kwa ajili ya maendeleo ya soko la kimataifa la urea, matumizi ya uwezo kwa ujumla itakuwa 90%, i.e. soko litakuwa na usawa.

Kwenye soko malighafi ya phosphate ugavi unatarajiwa kuongezeka kwa 11% - hadi tani milioni 250, na 80% ya ongezeko la kiasi cha tani milioni 35 kutokana na upanuzi wa msingi wa uzalishaji nchini Morocco, Saudi Arabia, Jordan na China.

Uwezo wa pato la kimataifa asidi ya fosforasi kwa kipindi cha 2015 - 2020 itaongezeka kwa 13% - hadi tani milioni 65.3 kutokana na kuanzishwa kwa vituo vipya 30 vya uzalishaji, ¾ kati yao nchini China. Aidha, miradi mipya itatekelezwa nchini Morocco, Saudi Arabia na Brazil. Mahitaji ya asidi ya fosforasi yataongezeka kwa 2.5% kwa mwaka hadi 2020.

Katika kipindi cha 2015 - 2020 Uwezo mpya 30 wa uzalishaji unatarajiwa kutekelezwa mbolea za phosphate , kama matokeo ambayo uwezo wa kimataifa utaongezeka kwa tani milioni 7 (p.i.) - hadi tani milioni 52 (p.v.). Takriban nusu ya uwezo mpya itaanzishwa nchini China na Morocco. Aidha, miradi mipya itatekelezwa nchini Saudi Arabia, Brazili na India.

Soko mbolea za potashi , iliyoonyeshwa katika miaka iliyopita mabadiliko makubwa zaidi katika kipindi cha 2015 - 2020 itaendelea kukuza kikamilifu: utekelezaji wa miradi 25 inatarajiwa, ambayo nne kubwa za kijani kibichi ziko Kanada, Urusi na Belarusi. Uwezo wa kimataifa wa uzalishaji wa mbolea ya potashi mwaka 2020 inakadiriwa kuwa tani milioni 64.5 (p.o.), i.e. itaongezeka ikilinganishwa na 2015 kwa 22%.

Mahitaji ya mbolea ya potashi mwaka 2020 inatarajiwa kuwa tani milioni 51.6, i.e. itaongezeka kwa 2.1% kwa mwaka, na matumizi ya uwezo yatakuwa 80%.

Uzalishaji salfa duniani mwaka 2020 inatarajiwa kufikia tani milioni 72 (p.e.), i.e. itaongezeka kwa 4% kila mwaka. Miradi mikubwa itatekelezwa nchini Qatar, Urusi, Saudi Arabia na Turkmenistan. Nchini Marekani, ongezeko la uzalishaji wa sulfuri pia linatarajiwa, ambalo litasababisha kupungua kwa uagizaji wake.

Ugavi/mahitaji ya salfa mwaka 2020 yatakuwa tani milioni 69 (p.i.), i.e. uwezo utapakiwa kwa 96%, ambayo imedhamiriwa na ongezeko la mahitaji kutoka kwa wazalishaji wa asidi ya sulfuriki.

Katika meza Mikoa 3 iliyowakilishwa - wauzaji wa aina kuu za mbolea za madini mwaka 2014. Inafuata kwamba sehemu ya nchi za CIS katika soko la dunia la amonia ilikuwa katika kiwango cha 24%, urea - kwa kiwango cha 16%, nitrati ya amonia - katika ngazi ya 63% (nafasi ya ukiritimba), DAP - kwa kiwango cha 10% na mbolea za potashi - kwa kiwango cha 40%.

Jedwali 3. Kuuza nje kiasi cha aina kuu za mbolea ya madini kwa kanda

mnamo 2014, tani elfu (p.v.)

Chanzo:IFA, 2015.

Katika meza Mchoro wa 4 unaonyesha masoko ya kikanda ya mauzo ya aina kuu za mbolea za madini, ambazo zina tofauti kubwa za uwezo. Kwa hivyo, masoko ya mauzo yenye uwezo zaidi ni:

• kwa amonia - nchi za Amerika Kaskazini (USA) na EU;
• kwa urea - nchi za Amerika Kaskazini (USA), Amerika ya Kusini (Brazil), nchi za Asia ya Kusini (India) na nchi za EU;
• kwa nitrati ya ammoniamu - nchi za Amerika ya Kusini;
• kwa DAF - nchi za Asia ya Kusini (India), nchi za EU;
• kwa kloridi ya potasiamu - nchi za Asia ya Mashariki (Uchina), Amerika ya Kusini, Amerika ya Kaskazini (USA) na nchi za EU.

Jedwali 4.Ingiza kiasi cha aina kuu za mbolea ya madini kulingana na mkoa mnamo 2014, tani elfu (p.v.)

Sekta ya mbolea ya madini ni moja ya sekta ya msingi ya tata ya kemikali ya Kirusi. Uwezo wa uzalishaji wa sekta hii unajumuisha zaidi ya makampuni thelathini maalumu yanayozalisha zaidi ya tani milioni 13 za mbolea ya nitrojeni, potasiamu na fosfeti kwa mwaka. Kwa kila hisa Shirikisho la Urusi huchangia hadi 6-7% ya uzalishaji wa mbolea duniani. Sekta hiyo inazalisha zaidi ya 20% ya bidhaa za kemikali tata katika suala la thamani, na sehemu yake katika muundo wa mauzo ya nje ya viwanda vya kemikali inazidi theluthi. Ikilinganishwa na sekta nyingine za kemikali tata, tasnia ya mbolea ya madini inaonekana kufanikiwa zaidi. Hii inafafanuliwa na hali kadhaa. Kwanza, kufikia wakati mageuzi makubwa ya kiuchumi yalipoanza nchini, biashara nyingi zinazozalisha mbolea zilikuwa na teknolojia ya hali ya juu na vifaa, ambavyo viliwaruhusu kutoa ushindani. soko la kimataifa bidhaa. Pili, malighafi tuliyo nayo kwa ajili ya utengenezaji wa mbolea ya madini, hasa gesi asilia na madini yenye potasiamu, yanasambazwa kwa njia tofauti sana ulimwenguni: maeneo makubwa yamenyimwa tu. Mbolea za potashi zinahitajika sana nje ya nchi, ambayo inawapa sehemu kubwa (60-70%) katika ujazo wa usafirishaji wa mbolea. Masoko kuu ya mbolea ya Kirusi ni Amerika ya Kusini na Uchina. Wakati huo huo, mahitaji ya ndani ya mbolea ya madini katika nchi yetu yalipungua sana: kutoka 1990 hadi 2002, matumizi ya mbolea ya madini ya aina zote kwa suala la hekta 1 ya mazao ilipungua kwa mara 40, lakini, kwa haki, inapaswa kuwa. alibainisha kuwa katika miaka iliyopita kuna mwelekeo mdogo wa ukuaji (kwa maelezo zaidi, angalia Jiografia
Nambari ya 3/2005, p. 43-44).

Mahali pa biashara za tasnia inategemea sana malighafi na sababu za watumiaji. Pamoja nao jukumu fulani cheza vipengele vya usambazaji wa rasilimali za nitrojeni, fosforasi na potasiamu kwenye udongo. Hifadhi ya nitrojeni kwenye udongo huongezeka kutoka kaskazini hadi kusini hadi eneo la misitu-steppe, ambapo hufikia kiwango cha juu na kisha hupungua hatua kwa hatua. Vivyo hivyo, hifadhi za udongo za fosforasi hubadilika, tofauti pekee ni kwamba upeo wao hutokea katika eneo la steppe. Hifadhi ya potasiamu kwenye udongo ni ya juu zaidi katika ukanda wa msitu na hupungua kusini yake. Katika latitudo sawa, kuna rasilimali nyingi za nitrojeni katika eneo hilo mikoa ya mashariki kuliko katika sehemu ya Uropa, na kuna fosforasi kidogo na potasiamu. Uzalishaji wote wa mbolea ya madini una sifa ya joto la juu na nguvu ya nishati (sehemu ya flygbolag za nishati kwa gharama ya uzalishaji huanzia 25 hadi 50%).

Malisho kwa ajili ya uzalishaji mbolea za nitrojeni(nitrati ya amonia, carbamidi, sulfate ya amonia, nk) - amonia. Hapo awali, amonia ilipatikana kutoka kwa gesi ya coke na coke ya tanuri, hivyo hapo awali vituo vya uzalishaji wake viliendana na mikoa ya metallurgiska. Hadi leo, mimea mingine inayozalisha mbolea ya nitrojeni (kawaida ndogo) iko ndani ya besi muhimu zaidi za metallurgiska nchini: hizi ni, kwanza kabisa, Kemerovo, Cherepovets, Zarinsk, Novotroitsk, Chelyabinsk, Magnitogorsk, Lipetsk. Katika miji mingi hii hakuna hata biashara maalum kwa ajili ya uzalishaji wa mbolea ya madini, na mbolea za nitrojeni hutolewa na mimea ya metallurgiska yenyewe kama bidhaa.

KATIKA Hivi majuzi Gesi asilia ilibadilisha gesi ya coke na oveni ya coke kama malighafi kuu ya utengenezaji wa amonia, ambayo ilifanya iwezekane kupata mimea ya mbolea ya nitrojeni kwa uhuru zaidi. Sasa wanazingatia zaidi mabomba ya gesi kuu, kwa mfano, kubwa zaidi ya mimea - katika Veliky Novgorod, Novomoskovsk, Kirovo-Chepetsk, Verkhnedneprovsky (karibu na Dorogobuzh), Rossoshi, Nevinnomyssk, Tolyatti. Vituo vingine vya tasnia ndogo ya nitrojeni viliibuka kulingana na utumiaji wa taka za kusafisha mafuta (Salavat, Angarsk).

Jumla ya uwezo wa kufanya kazi kwa uzalishaji wa amonia nchini Urusi ni karibu 9% ya ulimwengu (takwimu ya tatu ulimwenguni baada ya Uchina na USA). Hata hivyo, uwezo wa makampuni ya biashara hautumiwi kikamilifu, na kwa upande wa uzalishaji wa amonia, Urusi inashika nafasi ya nne duniani baada ya Uchina, Marekani na India, huzalisha takriban 6% ya aina hii ya bidhaa. Gharama ya mbolea za nitrojeni zinazozalishwa inategemea jinsi vitengo vya uzalishaji wa amonia vinavyofanya kazi kwa ufanisi. Kadiri unavyotumia kidogo gesi asilia kwa tani ya amonia, gharama ya chini na juu ya ushindani.

Uzalishaji mbolea za phosphate iliyolenga chini ya vyanzo kuliko sehemu ndogo ya nitrojeni. Superphosphate rahisi (mbolea ya kawaida ya fosforasi) ina fosforasi isiyoyeyuka mara 2 tu ikilinganishwa na malisho. Wakati huo huo, biashara zingine ziko karibu na amana za malighafi ya fosforasi - phosphorites (Voskresensk, Kingisepp). Baadhi ya vituo vya metallurgy zisizo na feri (katika Urusi - Krasnouralsk) pia kushiriki katika uzalishaji wa mbolea phosphate, ambapo malighafi ni taka gesi kutoka mchakato metallurgiska, ulijaa na sulfuri.

Wazalishaji wakuu wa malighafi ya phosphate nchini Urusi ni OJSC Apatit na Kovdorsky GOK. Zote mbili ziko katika mkoa wa Murmansk, zaidi ya Arctic Circle, ambayo huongeza sana gharama za usafirishaji kwa vituo vya uzalishaji wa mbolea, haswa kwa Balakovo, Meleuz na Belorechensk. Na ikiwa bei ya juu kwenye soko la nje huruhusu biashara kufanya shughuli za kuuza nje na angalau faida ndogo, basi kwa watumiaji wa ndani mbolea ya phosphate inakuwa chini na haipatikani kwa sababu ya bei ya juu ya malighafi ya ore, ambayo leo inachangia hadi 40. -60% ya gharama ya vikundi mbalimbali vya mbolea.

Viongozi katika uzalishaji wa mbolea ya phosphate wanabaki Ammophos OJSC (Cherepovets), Voskresensk Mineral Fertilizer OJSC na Acron OJSC (Veliky Novgorod). Kiwango cha utumiaji wa uwezo katika utengenezaji wa mbolea ya fosforasi ni chini hata kuliko katika utengenezaji wa mbolea ya nitrojeni. Kwa wastani nchini Urusi haizidi 50%; biashara tu huko Voskresensk na Veliky Novgorod hufanya kazi kwa 80% ya uwezo.

Uzalishaji mbolea za potashi imefungwa kwa chanzo pekee cha malighafi nchini Urusi - amana ya chumvi ya potasiamu ya Verkhnekamsk, ambapo biashara kuu mbili zinafanya kazi: OJSC Uralkali (Berezniki) na OJSC Silvinit (Solikamsk). Aina kuu ya mbolea ya potashi ni kloridi ya potasiamu. Sehemu kuu ya gharama za makampuni ya biashara huanguka kwenye uchimbaji wa ore ya potashi, kwa hiyo, kutokana na matumizi ya juu sana ya nyenzo, malighafi ya potashi husindika kwenye tovuti. Tofauti na mbolea za nitrojeni na fosforasi, uzalishaji wa mbolea za potashi umekuwa ukiongezeka kwa kasi katika miaka ya hivi karibuni, ambayo inawezeshwa na hali nzuri kwenye soko la nje.

Sehemu kubwa katika utengenezaji wa mbolea inachukuliwa changamano mbolea za madini (kama vile ammophos, diammophos, azofoska, nk) zenye virutubisho viwili au vitatu. Sekta ya mbolea ya madini inalenga katika kuzalisha bidhaa kwa fomu ya punjepunje, rahisi kwa usafiri na matumizi (mbolea ya msingi mara nyingi huchanganywa kwa uwiano tofauti kabla ya kutumika kwenye udongo).

Ukuaji wa kila mwaka wa idadi ya watu ulimwenguni ni karibu watu milioni 70. Wanahitaji kupewa chakula cha mimea katika hali ya kupungua kwa ekari. Njia pekee ya kutatua shida hii ni kuongezeka kwa kilimo cha ulimwengu, ambacho hakiwezi kufanywa bila kuongezeka zaidi kwa kiasi cha uzalishaji wa mbolea ya madini. Katika suala hili, matarajio ya maendeleo ya tasnia ya mbolea ya madini ya ndani, ambayo kwa kiasi kikubwa inaelekezwa nje ya nchi, yana matumaini makubwa.

Umiliki mkubwa zaidi katika tasnia
mbolea za madini

Kulingana na RosBusinessConsulting

Uzalishaji wa mbolea ya madini katika mikoa ya Shirikisho la Urusi
(kwa suala la virutubisho 100%, tani elfu)

Kulingana na Kamati ya Takwimu ya Jimbo la Shirikisho la Urusi

Shirika la Shirikisho la Elimu

Chuo Kikuu cha Ufundi cha Jimbo la Tver

Idara ya Teknolojia ya Vifaa vya Polima

Uzalishaji wa mbolea ya madini

Ilikamilishwa na: Tomilina O.S.

FAS, kikundi BT-0709

Imeangaliwa na: Komarov A.M.

Mbolea ya madini ni chumvi zenye vipengele muhimu kwa lishe ya mmea na kutumika kwenye udongo ili kupata mavuno mengi na endelevu. Mbolea ya madini ni moja ya aina muhimu zaidi za bidhaa za tasnia ya kemikali. Ongezeko la idadi ya watu huleta shida sawa kwa nchi zote za ulimwengu - usimamizi wa ustadi wa uwezo wa asili wa kuzaliana rasilimali za maisha, na zaidi ya yote chakula. Tatizo la kuongezeka kwa uzazi wa bidhaa za chakula kwa muda mrefu limetatuliwa na matumizi ya mbolea ya madini katika kilimo. Utabiri wa kisayansi na mipango ya muda mrefu hutoa ongezeko zaidi la uzalishaji wa kimataifa wa mbolea ya madini na organomineral, mbolea iliyodhibitiwa. kipindi cha uhalali.

Uzalishaji wa mbolea ya madini ni moja ya sekta ndogo muhimu zaidi ya tasnia ya kemikali, kiasi chake ulimwenguni kote ni zaidi ya milioni 100. t kwa mwaka. Misombo inayozalishwa na kutumiwa kwa wingi zaidi ni sodiamu, fosforasi, potasiamu, nitrojeni, alumini, chuma, shaba, salfa, klorini, florini, chromium, bariamu, nk.

Uainishaji wa mbolea ya madini

Mbolea ya madini imeainishwa kulingana na sifa kuu tatu: madhumuni ya agrochemical, muundo na mali.

1. Kulingana na madhumuni ya agrochemical, mbolea imegawanywa katika moja kwa moja , kuwa chanzo cha virutubishi kwa mimea, na kwa njia isiyo ya moja kwa moja, kuhudumia kuhamasisha rutuba ya udongo kwa kuboresha tabia zake za kimwili, kemikali na kibayolojia. Mbolea zisizo za moja kwa moja ni pamoja na, kwa mfano, mbolea za chokaa zinazotumiwa kupunguza udongo wenye asidi.

Mbolea ya madini ya moja kwa moja inaweza kuwa na virutubisho moja au zaidi tofauti.

2. Kulingana na kiasi cha virutubisho, mbolea imegawanywa kuwa rahisi (moja) na ngumu.

Mbolea rahisi ina moja tu ya virutubisho kuu vitatu. Ipasavyo, mbolea rahisi imegawanywa katika nitrojeni, fosforasi na potasiamu.

Mbolea tata huwa na virutubisho viwili au vitatu. Kulingana na idadi ya virutubisho kuu, mbolea tata huitwa mara mbili (kwa mfano, aina ya NP au PK) au tatu (NPK); mwisho pia huitwa kamili. Mbolea yenye kiasi kikubwa cha virutubisho na vitu vichache vya ballast huitwa kujilimbikizia.

Mbolea ngumu pia imegawanywa katika mchanganyiko na ngumu. Mchanganyiko ni mchanganyiko wa mitambo ya mbolea inayojumuisha chembe tofauti zinazopatikana kwa kuchanganya mbolea rahisi. Ikiwa mbolea iliyo na virutubisho kadhaa hupatikana kama matokeo ya mmenyuko wa kemikali katika vifaa vya kiwanda. Inaitwa tata.

Mbolea yenye lengo la kulisha mimea yenye vipengele vinavyochochea ukuaji wa mimea na inahitajika kwa kiasi kidogo sana huitwa microfertilizers, na vipengele vya lishe vilivyomo huitwa microelements. Mbolea kama hizo hutumiwa kwenye udongo kwa kiasi kidogo sana. Hizi ni pamoja na chumvi zenye boroni, manganese, shaba, zinki na vipengele vingine.

3. Kulingana na hali yao ya mkusanyiko, mbolea imegawanywa kuwa imara na kioevu (amonia, ufumbuzi wa maji na kusimamishwa).

Mali ya kimwili ya mbolea ni ya umuhimu mkubwa. Chumvi za mbolea za maji zinapaswa kuwa huru, rahisi kutawanya, sio RISHAI sana, na sio keki wakati wa kuhifadhi; lazima iwe kama vile kubaki kwenye udongo kwa muda fulani, na isisomwe haraka sana na maji ya mvua au kupeperushwa na upepo. Mahitaji haya yanakabiliwa vyema na mbolea ya coarse-fuwele na punjepunje. Mbolea ya punjepunje inaweza kutumika kwa mashamba kwa kutumia mbinu za mashine kwa kutumia mashine za mbolea na mbegu kwa kiasi ambacho kinazingatia kikamilifu mahitaji ya agrochemical.

Mbolea ya fosforasi

Mbolea ya fosforasi, kulingana na muundo wao, ni mumunyifu kwa viwango tofauti katika ufumbuzi wa udongo na, kwa hiyo, ni tofauti kufyonzwa na mimea. Kulingana na kiwango cha umumunyifu, mbolea ya fosforasi imegawanywa katika mumunyifu wa maji, iliyochukuliwa na mimea, na phosphates isiyoyeyuka. Maji mumunyifu ni pamoja na superphosphates rahisi na mbili. Kwa zinazoweza kumeng'enywa, i.e. mumunyifu katika asidi ya udongo ni pamoja na precipitate, thermofosfati, phosphates fused na Thomas slag. Mbolea zisizoyeyuka zina chumvi za fosforasi ambazo ni ngumu kusaga ambazo huyeyuka tu katika asidi kali ya madini. Hizi ni pamoja na mwamba wa phosphate, apatite, na unga wa mfupa.

Malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa phosphate ya msingi, mbolea ya phosphate na misombo mingine ya fosforasi ni phosphates asilia: apatites na phosphorites. Katika ore hizi, fosforasi iko katika hali isiyoyeyuka, haswa katika umbo la fluorapatite Ca 5 F(PO 4) 3 au hydroxylapatite Ca 5 OH(PO 4) 3. Ili kupata mbolea ya fosforasi inayoweza kuyeyushwa kwa urahisi inayotumiwa kwenye udongo wowote, ni muhimu kubadilisha chumvi za fosforasi zisizoweza kufyonzwa za phosphates asilia kuwa chumvi mumunyifu wa maji au kuyeyushwa kwa urahisi. Hii ndiyo kazi kuu ya teknolojia ya mbolea ya fosforasi.

Umumunyifu wa chumvi za phosphate huongezeka kadiri asidi inavyoongezeka. Chumvi ya wastani Ca 3 (PO 4) 2 huyeyushwa tu katika asidi ya madini, CaHO 4 huyeyuka katika asidi ya udongo, na chumvi yenye tindikali zaidi CaH 2 PO 4) 2 huyeyushwa katika maji. Katika utengenezaji wa mbolea ya fosfeti, wanajitahidi kupata fosforasi nyingi iwezekanavyo katika mfumo wa monocalcium phosphate Ca(H 2 PO 4) 2. Ubadilishaji wa chumvi za asili zisizo na maji ndani ya mumunyifu hufanywa na mtengano wao na asidi, alkali, na joto (upunguzaji wa joto wa fosforasi). Wakati huo huo na uzalishaji wa chumvi mumunyifu, wanajitahidi kupata mbolea za fosforasi na mkusanyiko wa juu zaidi wa fosforasi.

Uzalishaji wa superphosphate

Sekta ya kemikali hutoa superphosphates rahisi na mbili. Superphosphate rahisi ni mbolea ya kawaida ya phosphate. Ni poda ya kijivu (au chembechembe) iliyo na hasa calcium monophosphate Ca(H2PO4)2*H2O na calcium sulfate CaSO4*0.5H2O. Superphosphate ina uchafu: fosforasi za chuma na alumini, silika na asidi ya fosforasi. Kiini cha uzalishaji wa superphosphate ni mtengano wa phosphates asili na asidi ya sulfuriki. Mchakato wa kuzalisha superphosphate kwa kuitikia asidi ya sulfuriki na fluorapatite ya kalsiamu ni mchakato wa multiphase tofauti, unaotokea hasa katika eneo la kuenea. Utaratibu huu unaweza kugawanywa takriban katika hatua mbili. Hatua ya kwanza ni kueneza kwa asidi ya sulfuriki kwa chembe za apatite, ikifuatana na mmenyuko wa haraka wa kemikali juu ya uso wa chembe, ambayo inaendelea mpaka asidi imetumiwa kabisa, na crystallization ya sulfate ya kalsiamu:

Ca 5 F(PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 +2.5H 2 O=5(CaSO 4 *0.5H 2 O)+H 3 PO 4 +HF+Q (a)

Hatua ya pili ni kueneza kwa asidi ya fosforasi katika pores ya chembe zisizoharibika za apatite, ikifuatana na majibu.

Ca 5 F(PO 4) 3 +7H 3 PO 4 +5H 2 O=5Ca(H 3 PO 4) 2 *H 2 O+HF+Q (b)

Fosfati ya monokalsiamu inayotokana ni ya kwanza katika suluhisho, na juu ya supersaturation huanza kuangaza. Mmenyuko (a) huanza mara baada ya kuhamishwa na kuishia kwenye chumba cha mmenyuko wa superphosphate ndani ya dakika 20-40 wakati wa kuweka na ugumu wa misa ya superphosphate, ambayo hufanyika kwa sababu ya fuwele la haraka la sulfate ya kalsiamu mumunyifu kidogo na kusasisha tena kwa hemihydrate. kwenye anhydrite kulingana na equation ya mmenyuko

2CaSO 4 *0.5H 2 O=2CaSO 4 +H 2 O

Hatua inayofuata ya mchakato ni kukomaa kwa superphosphate, i.e. malezi na fuwele ya phosphate monokalsiamu hutokea polepole na kuishia tu katika ghala (kuiva) wakati superphosphate ni umri wa siku 6-25. Kasi ya chini ya hatua hii inafafanuliwa na mtawanyiko wa polepole wa asidi ya fosforasi kupitia ukoko wa fosfeti wa monokalsiamu unaofunika nafaka za apatite, na uangazaji wa polepole sana wa awamu mpya thabiti Ca(H 2 PO 4) 2 *H 2 O.

Njia bora katika chumba cha mmenyuko imedhamiriwa sio tu na kinetics ya athari na uenezaji wa asidi, lakini pia na muundo wa fuwele za sulfate ya kalsiamu, ambayo huathiri kasi ya jumla ya mchakato na ubora wa superphosphate. Michakato ya uenezaji na athari (a) na (b) inaweza kuharakishwa kwa kuongeza mkusanyiko wa awali wa asidi ya sulfuriki hadi joto bora zaidi.

Mchakato wa polepole zaidi ni kukomaa. Uvunaji unaweza kuharakishwa kwa kupoza misa ya superphosphate na kuyeyuka kwa maji kutoka kwayo, ambayo inakuza fuwele ya phosphate ya monokalsiamu na huongeza kiwango cha athari (b) kwa sababu ya kuongezeka kwa mkusanyiko wa H 3 PO 4 kwenye suluhisho. Ili kufanya hivyo, superphosphate imechanganywa na kunyunyiziwa kwenye ghala. Maudhui ya P 2 O 5 katika superphosphate iliyokamilishwa ni takriban mara mbili chini kuliko katika malighafi ya awali, na wakati wa usindikaji apatites ni 19-20% P 2 O 5.

Superphosphate ya kumaliza ina kiasi fulani cha asidi ya fosforasi ya bure, ambayo huongeza hygroscopicity yake. Ili kupunguza asidi ya bure, superphosphate inachanganywa na viongeza vya neutralizing au ammoniated, i.e. kutibiwa na gesi ya amonia. Hatua hizi huboresha mali ya kimwili ya superphosphate - hupunguza unyevu, hygroscopicity, caking, na wakati wa amonia, kipengele kingine cha virutubisho kinaletwa - nitrojeni.

Kuna njia za batch, nusu-kuendelea na zinazoendelea za kutengeneza superphosphate. Hivi sasa, viwanda vingi vinavyofanya kazi vinatekeleza mbinu ya uzalishaji inayoendelea. Mchoro wa njia inayoendelea ya kutengeneza superphosphate inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 1

Mkusanyiko wa apatite uliokandamizwa (au mwamba wa phosphate) huhamishwa kutoka kwa ghala hadi kwa mtoaji wa uzani wa kiotomatiki na mfumo wa vidhibiti na visu vya lifti, ambayo hutiwa ndani ya mchanganyiko unaoendelea.

Asidi ya sulfuriki (75% mnara H 2 SO 4) hupunguzwa kwa maji kwa maji katika mchanganyiko wa kipimo hadi mkusanyiko wa 68% H 2 SO 4, kudhibitiwa na kontakt, na kulishwa ndani ya kichanganyaji ambamo uchanganyaji wa kimitambo wa malighafi ya fosfati na. asidi ya sulfuriki hutokea. Mimba inayotokana na mchanganyiko huhamishiwa kwenye chumba cha mmenyuko unaoendelea wa superphosphate, ambapo superphosphate huundwa (kuweka na ugumu wa massa wakati wa kipindi cha awali cha kukomaa kwa molekuli ya superphosphate). Kutoka kwenye chumba cha superphosphate, superphosphate iliyovunjwa huhamishwa na conveyor chini ya chumba kwenye idara ya baada ya usindikaji - ghala la superphosphate, ambalo linasambazwa sawasawa na msambazaji. Ili kuharakisha uvunaji wa superphosphate, huchanganywa kwenye ghala na crane ya kunyakua. Ili kuboresha mali ya kimwili ya superphosphate, ni granulated katika granulators ya ngoma inayozunguka. Katika granulators, superphosphate ya poda hutiwa maji na maji yaliyotolewa ndani ya ngoma na nozzles, na "kuvingirishwa" kwenye granules za ukubwa mbalimbali, ambazo hukaushwa, hutawanywa kwa vipande na kuingizwa kwenye mifuko ya karatasi.

Kifaa kikuu cha uzalishaji wa superphosphate ni chumba cha superphosphate. Inalishwa na massa kutoka kwa mchanganyiko uliowekwa moja kwa moja juu ya kifuniko cha chumba. Kwa kulisha kwa kuendelea kwa vyumba vya superphosphate, mixers screw na mixers chumba na kuchanganya mitambo hutumiwa.

Hasara ya superphosphate rahisi ni maudhui ya chini ya kipengele cha virutubisho - si zaidi ya 20% P 2 O 5 kutoka kwa makini ya apatite na si zaidi ya 15% P 2 O 5 kutoka kwa phosphorites. Mbolea ya fosforasi iliyojilimbikizia zaidi inaweza kupatikana kwa kuoza mwamba wa fosforasi na asidi ya fosforasi.

Mbolea ya nitrojeni

Mbolea nyingi za nitrojeni zinapatikana kwa synthetically: kwa neutralizing asidi na alkali. Vifaa vya kuanzia kwa ajili ya kuzalisha mbolea za nitrojeni ni asidi ya sulfuriki na nitriki, dioksidi kaboni, amonia ya kioevu au ya gesi, hidroksidi ya kalsiamu, nk. Nitrojeni hupatikana katika mbolea au kwa namna ya cation NH 4 +, i.e. katika fomu ya amonia, kwa namna ya NH 2 (amide), au NO 3 - anion, i.e. katika fomu ya nitrate; mbolea inaweza kuwa na amonia na nitrojeni kwa wakati mmoja. Mbolea zote za nitrojeni huyeyushwa na maji na hufyonzwa vizuri na mimea, lakini huingizwa kwa urahisi ndani ya udongo wakati wa mvua kubwa au umwagiliaji. Mbolea ya kawaida ya nitrojeni ni nitrati ya ammoniamu au nitrati ya ammoniamu.

Uzalishaji wa nitrati ya amonia

Nitrati ya ammoniamu ni mbolea isiyo na ballast iliyo na nitrojeni 35% katika fomu za ammoniamu na nitrati, hivyo inaweza kutumika kwenye udongo wowote na kwa mazao yoyote. Hata hivyo, mbolea hii ina mali ya kimwili isiyofaa kwa uhifadhi na matumizi yake. Fuwele na chembechembe za nitrati ya ammoniamu huenea hewani au keki katika mikusanyiko mikubwa kama matokeo ya umaridadi na umumunyifu mzuri katika maji. Kwa kuongeza, wakati joto na unyevu wa hewa hubadilika wakati wa kuhifadhi nitrati ya ammoniamu, mabadiliko ya polymorphic yanaweza kutokea. Ili kukandamiza mabadiliko ya polymorphic na kuongeza nguvu ya chembe za nitrati ya ammoniamu, viongeza vinavyoletwa wakati wa uzalishaji wake hutumiwa - fosfati ya amonia na sulfati, asidi ya boroni, nitrati ya magnesiamu, nk.

Nitrati ya ammoniamu huzalishwa katika viwanda vinavyozalisha amonia ya synthetic na asidi ya nitriki. Mchakato wa uzalishaji una hatua za kugeuza asidi ya nitriki dhaifu na gesi ya amonia, uvukizi wa suluhisho linalosababishwa na granulation ya nitrati ya amonia. Hatua ya neutralization inategemea majibu

NH 3 +HNO 3 =NH 4 NO 3 +148.6 kJ

Utaratibu huu wa chemisorption, ambapo ngozi ya gesi na kioevu hufuatana na mmenyuko wa haraka wa kemikali, hutokea katika eneo la kuenea na ni kali sana. Joto la neutralization hutumiwa kwa busara kuyeyusha maji kutoka kwa suluhisho la nitrati ya amonia. Kwa kutumia mkusanyiko wa juu wa asidi ya nitriki na inapokanzwa vitendanishi vya awali, inawezekana kupata moja kwa moja kuyeyuka kwa nitrati ya ammoniamu (mkusanyiko zaidi ya 95-96% NH 4 NO 3) bila matumizi ya uvukizi.

Mipango ya kawaida inahusisha uvukizi usio kamili wa ufumbuzi wa nitrati ya ammoniamu kutokana na joto la neutralization (Mchoro 2).

Wingi wa maji huvukizwa katika kiyeyeyusha-neutralizer ya kemikali ITN (kwa kutumia joto la neutralization). Reactor hii ni chombo cha cylindrical kilichofanywa ya chuma cha pua, ndani ambayo kuna silinda nyingine ambayo amonia na asidi ya nitriki huletwa moja kwa moja. Silinda ya ndani hutumika kama sehemu ya kugeuza kiyeyezi (eneo la mmenyuko wa kemikali), na nafasi ya annular kati ya silinda ya ndani na mwili wa reactor hutumika kama sehemu ya uvukizi. Suluhisho linalotokana na nitrati ya amonia hutiririka kutoka kwa silinda ya ndani hadi sehemu ya uvukizi wa kinu, ambapo uvukizi wa maji hutokea kwa sababu ya kubadilishana joto kati ya maeneo ya kutokujali na uvukizi kupitia ukuta wa silinda ya ndani. Mvuke wa juisi unaotokana huondolewa kutoka kwa neutralizer ya ITN na kisha hutumiwa kama wakala wa joto.

Kiongezeo cha salfati-fosfati hutiwa ndani ya asidi ya nitriki kwa njia ya asidi ya sulfuriki na fosforasi iliyokolea, ambayo hutenganishwa pamoja na amonia ya nitriki katika neutralizer ya ITN. Wakati wa kugeuza asidi ya nitriki ya awali, ufumbuzi wa 58% wa nitrati ya ammoniamu kwenye duka kutoka kwa ITN ina 92-93% NH 4 NO 3; suluhisho hili hutumwa kwa pre-neutralizer, ambayo gesi ya amonia hutolewa ili suluhisho liwe na ziada ya amonia (kuhusu 1 g/dm 3 bure NH 3), ambayo inahakikisha usalama wa kazi zaidi na NH 4 NO 3 kuyeyuka. . Suluhisho la neutralized kikamilifu linajilimbikizia katika evaporator ya sahani ya pamoja ili kupata kuyeyuka yenye 99.7-99.8% NH 4 NO 3. Ili kusaga nitrati ya ammoniamu iliyokolea sana, kuyeyuka husukumwa na pampu zinazoweza kuzama hadi juu ya mnara wa chembechembe wenye urefu wa 50-55m. Granulation hufanyika kwa kunyunyizia kuyeyuka kwa kutumia granulators za vibrating za acoustic za aina ya seli, ambazo zinahakikisha muundo wa granulometri wa bidhaa. Chembechembe hizo hupozwa na hewa kwenye kipoezaji cha kitanda chenye maji maji, ambacho kina hatua kadhaa mfululizo za ubaridi. Granules kilichopozwa hunyunyizwa na surfactants kwenye ngoma na nozzles na kuhamishiwa kwenye ufungaji.

Kutokana na hasara za nitrati ya ammoniamu, inashauriwa kutengeneza mbolea tata na mchanganyiko kulingana na hilo. Kwa kuchanganya nitrati ya ammoniamu na chokaa, salfati ya ammoniamu, nitrati ya ammoniamu ya chokaa, nitrati ya ammoniamu ya sulfate, nk hupatikana.Nitrophoska inaweza kupatikana kwa kuunganisha NH 4 NO 3 na fosforasi na chumvi za potasiamu.

Uzalishaji wa urea

Urea (urea) inachukua nafasi ya pili kati ya mbolea za nitrojeni kwa kiasi cha uzalishaji baada ya nitrati ya ammoniamu. Ukuaji wa uzalishaji wa urea unatokana na anuwai ya matumizi katika kilimo. Ina upinzani mkubwa kwa leaching ikilinganishwa na mbolea nyingine za nitrojeni, i.e. chini ya kuathiriwa na leaching kutoka kwa udongo, chini ya RISHAI, inaweza kutumika sio tu kama mbolea, lakini pia kama nyongeza ya chakula cha ng'ombe. Urea pia hutumiwa sana kuzalisha mbolea tata, mbolea iliyodhibitiwa na wakati, na kwa ajili ya uzalishaji wa plastiki, adhesives, varnishes na mipako.

Urea CO(NH 2) 2 ni dutu nyeupe ya fuwele iliyo na nitrojeni 46.6%. Uzalishaji wake unategemea mmenyuko wa amonia na dioksidi kaboni

2NH 3 +CO 2 =CO(NH 2) 2 +H 2 O H=-110.1 kJ (1)

Kwa hivyo, malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa urea ni amonia na dioksidi kaboni, iliyopatikana kama bidhaa katika uzalishaji wa gesi ya mchakato kwa awali ya amonia. Kwa hiyo, uzalishaji wa urea katika mimea ya kemikali ni kawaida pamoja na uzalishaji wa amonia.

Majibu (1) - jumla; hutokea katika hatua mbili. Katika hatua ya kwanza, awali ya carbamate hutokea:

2NH 3 +CO 2 =NH 2 COONH 4 H=-125.6 kJ (2)

kioevu cha gesi ya gesi

Katika hatua ya pili, mchakato wa mwisho wa maji kugawanyika kutoka kwa molekuli za carbamate hutokea, kama matokeo ya ambayo urea hutokea:

NH 2 COONH 4 = CO(NH 2) 2 + H 2 O H = 15.5 (3)

kioevu kioevu kioevu

Mwitikio wa malezi ya carbamate ya amonia ni ya kubadilishwa, ya nje, na huendelea kwa kupungua kwa kiasi. Ili kuhamisha usawa kuelekea bidhaa, lazima ufanyike kwa shinikizo la juu. Ili mchakato uendelee kwa kasi ya kutosha, joto la juu pia ni muhimu. Kuongezeka kwa shinikizo hulipa fidia kwa athari mbaya ya joto la juu juu ya kuhamisha usawa wa mmenyuko kinyume chake. Katika mazoezi, awali ya urea hufanyika kwa joto la 150-190 C na shinikizo 15-20 MPa. Chini ya hali hizi, majibu huendelea kwa kasi ya juu na kukamilika.

Mtengano wa carbamate ya amonia ni mmenyuko wa mwisho wa reversible ambao hutokea kwa nguvu katika awamu ya kioevu. Ili kuzuia ukaushaji wa bidhaa dhabiti kwenye kinu, mchakato lazima ufanyike kwa joto chini ya 98C (hatua ya eutectic kwa mfumo wa CO(NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).

Zaidi joto la juu sogeza usawa wa majibu kulia na uongeze kiwango chake. Kiwango cha juu cha ubadilishaji wa carbamate kuwa urea hupatikana kwa 220C. Ili kuhamisha usawa wa mmenyuko huu, ziada ya amonia pia huletwa, ambayo hufunga maji ya majibu na kuiondoa kwenye nyanja ya majibu. Hata hivyo, bado haiwezekani kufikia uongofu kamili wa carbamate katika urea. Mchanganyiko wa mmenyuko, pamoja na bidhaa za mmenyuko (urea na maji), pia ina carbamate ya amonia na bidhaa zake za mtengano - amonia na CO 2.

Ili kutumia kikamilifu malisho, ni muhimu ama kutoa kwa ajili ya kurudi kwa amonia isiyosababishwa na dioksidi kaboni, pamoja na chumvi za kaboni ya amonia (bidhaa za majibu ya kati) kwenye safu ya awali, i.e. kuunda kusaga, au kutenganisha urea kutoka kwa mchanganyiko wa majibu na kutuma vitendanishi vilivyobaki kwa vifaa vingine vya uzalishaji, kwa mfano, kwa uzalishaji wa nitrati ya ammoniamu, i.e. kutekeleza mchakato kulingana na mpango wazi.

Katika kitengo kikubwa cha awali cha urea na kuchakata kioevu na matumizi ya mchakato wa kufuta (Mchoro 3), mtu anaweza kutofautisha kitengo cha shinikizo la juu, a. shinikizo la chini na mfumo wa granulation. Suluhisho la maji ya carbamate ya amonia na chumvi za kaboni ya amonia, pamoja na amonia na dioksidi kaboni huingia sehemu ya chini ya safu ya awali ya 1 kutoka kwenye condenser ya carbamate ya shinikizo la juu 4. Katika safu ya awali kwenye joto la 170-190C na shinikizo. ya 13-15 MPa, malezi ya mwisho wa carbamate na majibu ya awali ya urea hutokea. Matumizi ya reagents huchaguliwa ili uwiano wa molar wa NH 3: CO 2 katika reactor ni 2.8-2.9. Mchanganyiko wa mmenyuko wa kioevu (kuyeyuka) kutoka kwa safu ya awali ya urea huingia kwenye safu ya 5, ambapo inapita chini kupitia mabomba. Dioksidi ya kaboni, iliyoshinikizwa kwenye compressor kwa shinikizo la 13-15 MPa, inalishwa kinyume chake kwa kuyeyuka, ambayo hewa huongezwa ili kuunda filamu ya kupitisha na kupunguza kutu ya vifaa kwa kiasi kinachohakikisha mkusanyiko wa oksijeni wa 0.5-0.8%. mchanganyiko. Safu ya kuvua inapokanzwa na mvuke wa maji. Mchanganyiko wa mvuke-gesi kutoka safu ya 5, iliyo na kaboni dioksidi safi, huingia kwenye condenser ya shinikizo la juu 4. Amonia ya kioevu pia huletwa ndani yake. Wakati huo huo hutumika kama mkondo wa kufanya kazi katika injector 3, ambayo hutoa suluhisho la chumvi za kaboni ya amonia kutoka kwa scrubber ya shinikizo la juu 2 na, ikiwa ni lazima, sehemu ya kuyeyuka kutoka kwa safu ya awali hadi kwenye condenser. Carbamate huundwa katika condenser. Joto iliyotolewa wakati wa majibu hutumiwa kuzalisha mvuke wa maji.

Gesi ambazo hazijashughulikiwa hutoka kila mara kutoka sehemu ya juu ya safu ya usanisi na kuingia kwenye kisusuaji chenye shinikizo la juu 2, ambamo. wengi wa wao hupunguza kwa sababu ya baridi ya maji, na kutengeneza suluhisho la chumvi ya kaboni ya amonia na carbamate.

Suluhisho la maji la urea na kuacha safu ya 5 ya kuondosha ina 4-5% ya carbamate. Kwa mtengano wake wa mwisho, suluhisho hupigwa kwa shinikizo la 0.3-0.6 MPa na kisha kutumwa kwa sehemu ya juu safu wima ya 8.

Awamu ya kioevu inapita kwenye safu chini ya pua kwa njia ya kukabiliana na mchanganyiko wa gesi ya mvuke inayoinuka kutoka chini hadi juu. NH 3 , CO 2 na mvuke wa maji hutoka kutoka juu ya safu. Mvuke wa maji huunganishwa katika condenser ya chini ya shinikizo 7, na wingi wa amonia na dioksidi kaboni hupasuka. Suluhisho linalotokana linatumwa kwa scrubber 2. Utakaso wa mwisho wa gesi iliyotolewa katika anga unafanywa na mbinu za kunyonya.

Suluhisho la 70% la urea linaloacha chini ya safu ya 8 ya kunereka hutenganishwa na mchanganyiko wa gesi ya mvuke na kutumwa, baada ya kupunguza shinikizo kwa shinikizo la anga, kwanza kwa uvukizi na kisha kwa granulation. Kabla ya kunyunyizia kuyeyuka kwenye mnara wa granulation 12, viongeza vya hali, kwa mfano, resin ya urea-formaldehyde huongezwa ndani yake ili kupata mbolea isiyo ya keki ambayo haiharibiki wakati wa kuhifadhi.

Ulinzi wa mazingira wakati wa uzalishaji wa mbolea

Wakati wa kuzalisha mbolea za phosphate, kuna hatari kubwa ya uchafuzi wa hewa na gesi za fluoride. Kukamata misombo ya fluoride ni muhimu sio tu kutoka kwa mtazamo wa uhifadhi mazingira, lakini pia kwa sababu fluorine ni malighafi yenye thamani kwa ajili ya uzalishaji wa freons, fluoroplastic, mpira wa fluorine, nk. Misombo ya fluorine inaweza kuingia maji machafu katika hatua za kuosha mbolea na kusafisha gesi. Ili kupunguza kiasi cha maji machafu kama hayo, inashauriwa kuunda mizunguko ya mzunguko wa maji iliyofungwa katika michakato. Ili kusafisha maji machafu kutoka kwa misombo ya floridi, njia za kubadilishana ioni, unyesheshaji na hidroksidi za chuma na alumini, unyonyaji kwenye oksidi ya alumini, nk.

Maji machafu kutoka kwa utengenezaji wa mbolea ya nitrojeni iliyo na nitrati ya ammoniamu na urea hutumwa kwa matibabu ya kibaolojia, kabla ya kuchanganywa na zingine. maji machafu kwa uwiano huo kwamba mkusanyiko wa urea hauzidi 700 mg / l, na amonia - 65-70 mg / l.

Kazi muhimu katika uzalishaji wa mbolea ya madini ni utakaso wa gesi kutoka kwa vumbi. Uwezekano wa uchafuzi wa hewa kutoka kwa vumbi vya mbolea katika hatua ya granulation ni ya juu sana. Kwa hiyo, gesi inayoacha minara ya granulation lazima iwe chini ya kusafisha vumbi kwa kutumia njia kavu na mvua.

Bibliografia

A.M. Kutepov na wengine.

Teknolojia ya jumla ya kemikali: Kitabu cha maandishi. kwa vyuo vikuu/A.M. Kutepov,

T.I. Bondareva, M.G. Berengarten - toleo la 3, lililorekebishwa. – M.: ICC “Akademkniga”. 2003. - 528 p.

I.P. Mukhlenov, A. Ya. Averbukh, D.A Kuznetsov, E.S. Tumarkina,

I.E. Furmer.

Teknolojia ya jumla ya kemikali: Kitabu cha maandishi. kwa uhandisi wa kemikali mtaalamu. vyuo vikuu

Uzalishaji na matumizi madini mbolea………9 Matatizo ya kimazingira yanayohusiana na matumizi ya madini mbolea ...

Licha ya maendeleo ya sayansi na teknolojia, kuna maeneo ambayo mbinu za zamani na zilizothibitishwa haziwezi kuepukwa. Mojawapo ni kilimo. Haiwezekani kukua nafaka nzuri, mboga mboga na matunda bila matumizi ya mbolea. Uzalishaji nchini Urusi umekuwa ukiendelea kwa muda mrefu; zaidi ya hayo, nchi ni moja ya viongozi wa ulimwengu katika utengenezaji wa aina fulani za vichocheo. Wapi hasa makampuni ya biashara ambayo hutoa nchi na washirika wake na mbolea, na ni aina gani za mbolea zinazojulikana zaidi nchini Urusi?

Maelezo ya jumla juu ya tasnia

Hebu tuanze na nadharia. Uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi na nchi zingine za ulimwengu umegawanywa katika aina kadhaa. Mbolea ya nitrojeni, inayoongoza katika uzalishaji ambayo ni Uchina, inakuza uundaji wa protini kwenye mmea, na pia kuharakisha ukuaji na kuongeza mavuno. Kama mbolea ya fosforasi, inayoongoza katika uzalishaji ambayo huenda Merika, huruhusu malezi ya mfumo dhabiti wa mizizi na pia kuboresha mchakato wa photosynthesis. Kundi la tatu - mbolea ya potashi, ambayo Kanada ni muuzaji mkuu wa nje, husaidia kuendeleza upinzani dhidi ya ukame na magonjwa.

Katika soko la dunia, Urusi inachukua moja ya maeneo ya kuongoza kati ya wazalishaji. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi ni tofauti zaidi kuliko katika nchi nyingine nyingi, kutokana na eneo kubwa la nchi ambapo aina mbalimbali za madini zinapatikana. Inafaa kumbuka kuwa baada ya kuunganishwa kwa kampuni mbili kubwa nchini Urusi, ambazo ni Uralkali na Silvinit, mshindani dhahiri wa mtayarishaji mkuu wa Canada wa mbolea tata ya madini alionekana kwenye soko la dunia.

Viwanda nchini Urusi

Viwanda kuu vya utengenezaji wa mbolea ya madini nchini Urusi vilijengwa tena Nyakati za Soviet. Lakini ikiwa basi walizingatia mahitaji pekee Umoja wa Soviet, basi leo kazi yao kuu ni kukidhi mahitaji ya kimataifa ya mbolea: sehemu ya Russia katika soko la dunia aina mbalimbali mbolea ya madini kwa sasa inachangia 6%. Kutokana na hili jukumu muhimu Katika eneo la biashara za uzalishaji wa mbolea, sio malighafi tu, lakini pia sababu za usafirishaji zilianza kuchukua jukumu - eneo lisilofanikiwa la mmea litajumuisha gharama za ziada za usafirishaji.

Mbolea ya nitrojeni

Idadi kubwa ya makampuni ya biashara ya Kirusi katika eneo hili iko katika sekta ya mbolea ya nitrojeni. Vituo vikubwa vya utengenezaji wa mbolea ya madini nchini Urusi vinawakilishwa na makubwa ya viwanda kama Eurochem, Uralchem ​​na Acron.

Bidhaa kuu inayosafirishwa katika eneo hili ni amonia na derivative yake, urea. Mkoa wa kuahidi ni Mashariki ya Mbali, ambapo hifadhi kubwa ya malisho - gesi asilia - imejilimbikizia. Vituo vikubwa vya utengenezaji wa mbolea ya madini nchini Urusi pia vinaungwa mkono na kampuni maarufu ulimwenguni kama Gazprom, ambayo ilizindua bomba la gesi la Sakhalin-Khabarovsk-Vladivostok, na vile vile. kituo kipya uhamisho wa mbolea kwenda Asia, ambayo itapunguza kwa kiasi kikubwa gharama za usafirishaji.

Mbolea ya fosforasi

Katika sehemu ya mbolea ya phosphate, vituo vya uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi ni miji ya Balakov (pamoja na biashara ya Mbolea ya Madini ya Balakovo, ambayo inachukua karibu 60% ya mbolea ya phosphate inayozalishwa nchini) na Cherepovets (pamoja na PhosAgro- Cherepovets inashikilia).

Kimsingi, hali ya uchumi katika sehemu hii ni thabiti zaidi au kidogo, ingawa katika miaka ya hivi karibuni kumekuwa na mwelekeo wa kupungua kwa viwango vya uzalishaji. Hii ni kutokana na ukweli kwamba mshirika mkuu wa zamani, India, alianza kuanzisha bila uhalali bei ya chini Kwa hivyo, biashara kama hiyo haikuwezekana kwa Urusi. Kazi kuu ya biashara leo ni kisasa ili kupanua anuwai ya bidhaa. Wataalamu wanachukulia nchi za Kiafrika na Amerika Kusini kuwa washirika wanaoahidi katika uwanja wa mbolea ya fosfeti.

Mbolea ya potashi

Sehemu ya potashi ndiyo tete zaidi katika tasnia hii. Mwanzoni mwa karne, kutokana na mgogoro wa kiuchumi, kulikuwa na kushuka kwa mara kwa mara kwa mahitaji, ambayo yaliathiri sana uzalishaji wa mbolea za madini nchini Urusi na mapumziko na biashara ya mpenzi Belaruskali. Mtayarishaji mkuu katika eneo hili, Uralkali, aliweza kurekebisha hali hiyo kwa kupunguza bei za mauzo ya nje.

Washirika wakuu wa Urusi katika tasnia hii ni Uchina na Brazil. Inafaa pia kuzingatia kwamba Uralkali imerekebisha sera yake ya uwekezaji: fedha kidogo zitawekezwa katika kisasa, ambayo itaepuka uzalishaji mkubwa na vilio vya bidhaa kwenye ghala.

Mahali pa biashara kuu

Maeneo makuu ya uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi yanajilimbikizia sehemu ya Ulaya ya nchi - hii ni kutokana na ukweli kwamba hifadhi kuu za malighafi ziko katika eneo hili, wakati Mashariki bado haijajifunza vya kutosha katika mwelekeo huu. Vifaa kuu vya uzalishaji vimehamia Urals, ingawa hapo awali eneo la kati la Urusi lilihusika sawasawa katika tasnia ya kemikali. Sasa, kwa sababu ya mwelekeo wa tasnia ya mashariki, eneo la hapo awali la biashara haifai.

Inafaa kumbuka kuwa eneo la biashara za utengenezaji huamuliwa zaidi na sababu ya usafirishaji, kwa hivyo kuna tabia ya kuzipata karibu na watumiaji wa moja kwa moja au karibu na bomba la gesi ambalo amonia inaweza kupitishwa, ambayo ni msingi wa utengenezaji wa nitrojeni. mbolea; mwelekeo huo upo katika sehemu ya phosphate: hapa jukumu kuu Uwepo wa watumiaji una jukumu, ndiyo sababu viwanda vingi viko katika maeneo makubwa ya kilimo.

Hali ya sasa ya Viwanda

Vituo vikubwa zaidi vya utengenezaji wa mbolea ya madini nchini Urusi ni biashara kama vile Uralchem, Eurochem, Rossosh na Acron. Wanasafirisha mbolea tata, yaani, huchanganya aina kadhaa kwa wakati mmoja.

Kwa muhtasari wa hapo juu, ni muhimu kuzingatia kwamba Urusi ina hifadhi ya kipekee ya malighafi - ukubwa wa eneo lake inaruhusu kuzalisha aina yoyote ya mbolea bila gharama maalum. Kutokana na ukweli kwamba sekta hiyo inazingatia zaidi mauzo ya nje, wataalam wanaona ukosefu wa mbolea katika mashamba ya kilimo ya Kirusi: kiasi kinachotumiwa kwenye ardhi ya kilimo kinalinganishwa na kile kinachotumiwa Afrika, lakini si katika nchi zilizoendelea. Soko linalindwa dhidi ya mshtuko na tulivu, kwani tasnia ni ya ukiritimba na kudhibitiwa na wasiwasi mkubwa na thabiti. Hali ya sasa inaweza kubadilishwa tu na ugunduzi usiotarajiwa wa amana za madini katika Mashariki, ambayo itasaidia kupanua kwa kiasi kikubwa jiografia ya kanda.

Matarajio ya maendeleo

Uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi sasa inategemea kabisa ikiwa nchi inaweza kushinda ushindani wa kimataifa. Suala la kisasa la makampuni ya biashara yenye lengo la kupunguza gharama za nishati wakati wa uzalishaji ni la dharura: soko la dunia linakuja polepole na bidhaa za bei nafuu, ambazo wazalishaji wa Kirusi bado hawawezi kushindana nao.

Kuhusu mauzo ya ndani, kila kitu kiko mikononi mwa serikali: kutoka kwa saizi ya ruzuku hadi masomo Kilimo Mahitaji ya ndani ya mbolea pia yatategemea. Hivi karibuni, sera ya Kirusi imekuwa na lengo la kupanua mashamba na maeneo yaliyopandwa, ambayo haiwezekani bila matumizi ya aina mbalimbali za mbolea.

Hitimisho

Kwa muhtasari wa hapo juu, ikumbukwe kwamba, licha ya shida kadhaa, uzalishaji wa mbolea ya madini nchini Urusi uko katika kiwango cha juu sana. ngazi ya juu na inaonyesha mwelekeo wa maendeleo ya tasnia. Kwa kuongezea, hali ya sasa inazingatia maendeleo ya kilimo, na vile vile kuongezeka kwa mahitaji ya mbolea ya kimataifa, ni motisha bora kwa biashara za kisasa na kupanua anuwai zao. Kuna uwezekano kwamba hii ndiyo itasaidia Urusi kuboresha nafasi yake katika soko la dunia kwa kujielekeza kwa washirika wapya, ambao bado hawana uzoefu.