En muchos países, el sector agrícola está experimentando una falta de recursos de tierras, debido al enorme crecimiento de la industria agrícola y al agotamiento de las tierras agrícolas. No siempre es posible mantener la fertilidad del suelo de forma natural, ya que la acumulación nutrientes la tierra necesita un largo descanso. La solución al problema es la fertilización artificial de los suelos con elementos químicos necesarios para el pleno desarrollo de las plantas. En nuestro país, este método se utiliza con finales del siglo XIX siglo cuando la producción fertilizantes minerales en Rusia (fertilización a base de fósforo) ha adquirido una escala industrial.
Antes del desarrollo de la industria química, los agricultores usaban estiércol, cenizas, compost y otra materia orgánica, sobre la base de la cual se producen los modernos. La introducción de tales aderezos requirió costos de mano de obra significativos, y la nutrición de las plantas comenzó solo después de la descomposición de la materia orgánica. El uso de compuestos con elementos de digestión rápida dio un resultado visible de inmediato: el rendimiento de los cultivos aumentó significativamente. Efecto positivo Desde el aderezo químico, inspiró a los científicos a la investigación activa, que reveló las principales sustancias para el pleno desarrollo de las plantas: nitrógeno, potasio y fósforo. Como resultado, la producción de fertilizantes minerales en Rusia (y en otros países del mundo) se concentró en estas áreas.
El segmento de fertilizantes minerales representa una parte significativa del complejo químico doméstico. La gradación de los volúmenes de producción de los principales tipos de aderezos no ha cambiado durante muchos años y es la siguiente: fertilizantes nitrogenados - 49%, fertilizantes potásicos - 33%, fertilizantes fosfatados - 18%. Aproximadamente un tercio de todos los aderezos producidos se exportan, lo que representa alrededor del 7% del mercado mundial. Incluso en tiempos de crisis, nuestro país mantiene una posición estable, que se explica no sólo por grandes reservas de materias primas naturales, sino también por una moderna base productiva y tecnológica. En este momento, Rusia es uno de los tres exportadores mundiales y satisface la demanda de muchos países de nitrógeno, potasio y. China y los países latinoamericanos se destacan tradicionalmente entre los principales consumidores de aderezos nacionales.
A pesar de la estabilidad general, la producción de fertilizantes minerales en Rusia no ha escapado al impacto negativo de la crisis, especialmente en el sector de la potasa. Los problemas están relacionados con la caída de la demanda dentro del país debido a la disminución del poder adquisitivo de los grandes complejos agroindustriales. La situación se salva gracias a la orientación exportadora del subsector de la potasa: otros países compran activamente hasta el 90% de la producción. Además, las empresas cuentan con el apoyo del estado: el gobierno ruso es optimista porque el desarrollo de la economía mundial estimula el crecimiento de la agricultura y mantiene una demanda estable de fertilizantes minerales. En tal situación, nuestro país con ricos yacimientos de mineral/gas y una producción bien establecida tiene todas las posibilidades de convertirse en el líder mundial en términos de producción y venta de aderezos químicos.
La agricultura moderna no se puede imaginar sin el uso activo de fertilizantes minerales. Gracias a ellos, las empresas agrícolas hoy obtienen altos rendimientos, suficientes para alimentar a un mundo en constante urbanización. Es seguro decir que sin los fertilizantes minerales, los alimentos serían mucho más caros y su escasez sería un serio impedimento para el crecimiento de la población humana. Por eso la producción de fertilizantes minerales es industria importante economia domestica.
Los fertilizantes minerales se llaman sustancias inorgánicas utilizado para alimentar plantas agrícolas, acelerando su crecimiento.
Los nutrientes contenidos en dichos fertilizantes se encuentran en forma de sales minerales. En los fertilizantes simples, solo hay un elemento, por ejemplo, solo fósforo. Fertilizantes complejos contener al menos dos de estos elementos.
Todos los fertilizantes inorgánicos se dividen en fósforo, nitrógeno, potasio, complejos y microfertilizantes. Se obtienen mediante reacciones químicas y físicas complejas en la industria química. Estos pueden ser grandes complejos de producción, que emplean a decenas de miles de trabajadores, y talleres relativamente pequeños para varias decenas o cientos de especialistas.
El suelo contiene inicialmente una cierta cantidad de todos necesitado por las plantas sustancias Sin embargo, su concentración es casi siempre extremadamente baja y desequilibrada. En otras palabras, las plantas siempre carecen de uno o más oligoelementos, por lo que el desarrollo es más lento.
Al cubrir las carencias de nutrientes en el suelo, somos capaces de acelerar significativamente el crecimiento de las plantas, permitiéndoles alcanzar todo su potencial, y no una pequeña parte de él. en moderno agricultura el uso de fertilizantes es una técnica agrícola obligatoria. Gracias a él, los agricultores pueden obtener mayores rendimientos de las tierras menos cultivables. Al mismo tiempo, el progreso no se detiene y la producción de nuevos fertilizantes minerales, cada vez más perfectos y eficaces, continúa constantemente.
La necesidad de utilizar fertilizantes se debe a varios factores clave:
El uso de fertilizantes fue un paso lógico en el desarrollo de la agricultura intensiva. práctica de aplicación fertilizantes organicos, principalmente estiércol, tiene muchos miles de años. Con el desarrollo de la química, la gente comenzó a pensar en las posibilidades de utilizar fertilizantes inorgánicos, ya que son más efectivos. La primera empresa para la producción de fertilizantes minerales se abrió en Inglaterra en la primera mitad del siglo XIX. Pronto el uso de agroquímicos se hizo omnipresente.
La principal ventaja de los fertilizantes minerales sobre los fertilizantes orgánicos es que son más alta eficiencia. Dado que los minerales están en una forma lista para la nutrición de las plantas y no necesitan pasar por la etapa de descomposición después de ingresar al suelo, comienzan a actuar mucho más rápido.
La obtención de fertilizantes es una de las áreas más importantes de la industria química nacional. Las plantas químicas rusas no solo satisfacen plenamente las necesidades internas del país de estos productos, sino que también los exportan activamente al extranjero. Según las estadísticas, más del 80% de los fertilizantes minerales producidos en Rusia se exportan.
Hoy, más de tres docenas de grandes plantas químicas y docenas de pequeños talleres operan en nuestro país, produciendo colectivamente alrededor de 20 millones de toneladas de fertilizantes por año, lo que representa aproximadamente el 7% de la producción mundial. Cifras tan altas a escala mundial se deben principalmente al hecho de que Rusia tiene grandes reservas de materias primas a partir de las cuales se producen fertilizantes minerales: minerales de potasa, gas natural, coca cola, etc
La geografía de la ubicación de las empresas especializadas en este tipo de producción se basa en la proximidad de las fuentes de materias primas. Por ejemplo, la materia prima para la producción de fertilizantes minerales del grupo nitrogenado es el amoníaco. Se obtiene principalmente del coque. Durante mucho tiempo, las divisiones especializadas de las empresas metalúrgicas se dedicaron a la producción de estos fertilizantes. Los centros de dicha producción son las ciudades de Chelyabinsk, Kemerovo, Lipetsk, Magnitogorsk, etc.
El desarrollo de la tecnología ha permitido dominar otro tipo de materia prima de amoníaco: el gas natural. Hoy en día, las plantas que utilizan esta tecnología ya no están vinculadas a los centros de producción y pueden ubicarse simplemente cerca de grandes gasoductos.
Existe una tecnología para la producción de fertilizantes minerales del grupo nitrogenado, que utiliza como materia prima los desechos de refinería de petróleo. Tales plantas operan en Angarsk y Salavat.
Al obtener compuestos de fósforo, las empresas no están tan fuertemente ligadas a la base de materia prima. Y teniendo en cuenta el hecho de que los fosfatos en Rusia se extraen principalmente en el Ártico, la ubicación de las empresas lejos de los sitios mineros está doblemente justificada: es más fácil transportar materias primas a regiones densamente pobladas que construir una planta y viviendas para trabajadores en el lejano norte Las principales instalaciones para la producción de fertilizantes del grupo de los fosfatos se concentran mucho más al sur.
Sin embargo, estos fertilizantes también son vendidos por empresas metalúrgicas que utilizan sus propios gases de proceso como materia prima. Uno de los mayores productores de este tipo es la ciudad de Krasnouralsk.
Durante mucho tiempo, la producción de fertilizantes minerales en Rusia solo fue posible en grandes empresas gigantes. La mejora constante de la tecnología en la industria química ha cambiado la situación. Hoy en día, incluso los particulares pueden crear un taller relativamente pequeño para la producción de fertilizantes inorgánicos. Sin embargo, hay algunos puntos clave a tener en cuenta:
También se debe tener en cuenta que una pequeña empresa de fertilizantes puede dominar solo algunos de los más sustancias simples. La tecnología para la producción de fertilizantes minerales complejos todavía es difícil solo para grandes complejos industriales, cuya creación no tiene sentido aquí.
Hoy en día, hay muchas ofertas en el mercado de equipos tanto domésticos como fabricantes extranjeros. Es de destacar que las líneas de producción domésticas para pequeñas empresas para la producción de fertilizantes prácticamente no son inferiores a las contrapartes occidentales. En este sentido, no existe una necesidad urgente de comprar equipos importados más caros para la producción de fertilizantes minerales desde el principio. Por el contrario, las máquinas domésticas están aún más adaptadas a las materias primas rusas, con las que al final tendrán que trabajar.
Un componente importante del éxito al abrir su propia planta de fertilizantes minerales es la búsqueda de proveedores de materias primas. Este es un producto bastante específico, que no es tan fácil de adquirir. Es necesario estudiar este tema de antemano y analizar todos posibles opciones. Lo más razonable es abrir un negocio similar al lado de los productores de materias primas.
Agencia Federal para la Educación
Universidad Técnica Estatal de Tver
Departamento "Tecnología de materiales poliméricos"
Producción de fertilizantes minerales.
Completado por: Tomilina O.S.
FAS, grupo BT-0709
Comprobado por: Komarov A. M.
Los fertilizantes minerales son sales que contienen elementos necesarios para la nutrición de las plantas y que se aplican al suelo para obtener rendimientos elevados y estables. Los fertilizantes minerales son uno de los los tipos mas importantes productos de la industria química. El crecimiento de la población plantea el mismo problema para todos los países del mundo: la gestión hábil de la capacidad de la naturaleza para reproducir recursos vitales y, sobre todo, recursos alimentarios. La tarea de reproducción ampliada de productos alimenticios se ha resuelto durante mucho tiempo mediante el uso de fertilizantes minerales en la agricultura. Las previsiones científicas y los planes a largo plazo prevén un nuevo aumento de la producción mundial de fertilizantes minerales y organominerales, fertilizantes de duración variable.
La producción de fertilizantes minerales es uno de los subsectores más importantes de la industria química, su volumen a nivel mundial es de más de 100 millones de toneladas. t por año. Los compuestos de sodio, fósforo, potasio, nitrógeno, aluminio, hierro, cobre, azufre, cloro, flúor, cromo, bario, etc. son los que se producen y consumen en mayor cantidad.
Los fertilizantes minerales se clasifican según tres características principales: destino agroquímico, composición y propiedades.
1. Según el propósito agroquímico, los fertilizantes se dividen en directos , los cuales son fuente de nutrientes para las plantas, e indirectos, sirviendo para movilizar los nutrientes del suelo mejorando sus propiedades físicas, químicas y biológicas. Los fertilizantes indirectos incluyen, por ejemplo, fertilizantes de cal utilizados para neutralizar suelos ácidos.
Los fertilizantes minerales directos pueden contener uno o más nutrientes diferentes.
2. Según la cantidad de nutrientes, los fertilizantes se dividen en simples (simples) y complejos.
Los fertilizantes simples incluyen solo uno de los tres nutrientes principales. En consecuencia, los fertilizantes simples se dividen en nitrógeno, fósforo y potasio.
Los fertilizantes complejos contienen dos o tres nutrientes principales. Según el número de nutrientes principales, los fertilizantes complejos se denominan dobles (por ejemplo, tipo NP o PK) o triples (NPK); estos últimos también se denominan completos. Los fertilizantes que contienen cantidades significativas de nutrientes y pocas sustancias de lastre se denominan fertilizantes concentrados.
Los fertilizantes complejos, además, se dividen en mixtos y complejos. Las mezclas se denominan mezclas mecánicas de fertilizantes, que consisten en partículas heterogéneas, obtenidas por simple mezcla de fertilizantes. Si como resultado de la reacción química en equipos de fábrica. Se llama complejo.
Los fertilizantes destinados a la nutrición vegetal con elementos que estimulan el crecimiento de las plantas y que se requieren en cantidades muy pequeñas se denominan microfertilizantes, y los elementos que contienen nutrientes- oligoelementos. Dichos fertilizantes se aplican al suelo en cantidades muy pequeñas. Estos incluyen sales que contienen boro, manganeso, cobre, zinc y otros elementos.
3. Según el estado de agregación, los fertilizantes se dividen en sólidos y líquidos (amoníaco, soluciones y suspensiones acuosas).
Las propiedades físicas de los fertilizantes son de gran importancia. Las sales fertilizantes solubles en agua deben fluir libremente, dispersarse fácilmente, no ser muy higroscópicas y no apelmazarse durante el almacenamiento; deben ser tales que permanezcan en el suelo durante algún tiempo, no arrastrados por el agua de lluvia demasiado rápido y arrastrados por el viento. Estos requisitos se cumplen mejor con fertilizantes granulares y de grano grueso. Los fertilizantes granulados se pueden aplicar fuera de los campos por métodos mecanizados utilizando máquinas fertilizantes y sembradoras en cantidades que cumplan estrictamente con los requisitos agroquímicos.
Los fertilizantes de fósforo, dependiendo de su composición, son solubles en las soluciones del suelo en mayor o menor grado y, por lo tanto, son absorbidos de manera desigual por las plantas. Según el grado de solubilidad, los fertilizantes fosfatados se dividen en fosfatos solubles en agua, asimilables por las plantas e insolubles. Los solubles en agua incluyen superfosfatos simples y dobles. A digerible, es decir solubles en ácidos del suelo incluyen precipitado, termofosfato, fosfatos fusionados y escoria de Thomas. Los fertilizantes insolubles contienen sales de fosfato difícilmente digeribles, solubles solo en ácidos minerales fuertes. Incluyen roca de fosfato, apatita, harina de huesos.
Las materias primas para la producción de fosfato elemental, fertilizantes fosfatados y otros compuestos de fósforo son los fosfatos naturales: apatitas y fosforitas. En estos minerales, el fósforo se encuentra en forma insoluble, principalmente en forma de fluorapatita Ca 5 F(PO 4) 3 o hidroxiapatita Ca 5 OH(PO 4) 3 . Para obtener fertilizantes fosfatados de fácil digestión utilizados en cualquier suelo, se requiere convertir las sales de fósforo insolubles de los fosfatos naturales en sales hidrosolubles o de fácil digestión. Esta es la tarea principal de la tecnología de fertilizantes fosfatados.
La solubilidad de las sales de fosfato aumenta a medida que aumenta su acidez. La sal promedio Ca 3 (RO 4) 2 es soluble solo en ácidos minerales, CaHO 4 es soluble en ácidos del suelo y la sal más ácida CaH 2 RO 4) 2 es soluble en agua. En la producción de fertilizantes fosforados, se esfuerzan por obtener la mayor cantidad posible de fósforo en forma de fosfato monocálcico Ca (H 2 PO 4) 2. La transferencia de sales naturales insolubles a solubles se lleva a cabo mediante su descomposición con ácidos, álcalis, calentamiento (sublimación térmica de fósforo). Simultáneamente a la producción de sales solubles, se esfuerzan por obtener fertilizantes fosforados con la mayor concentración de fósforo posible.
Industria química produce superfosfatos simples y dobles. El superfosfato simple es el fertilizante de fosfato más común. Es un polvo gris (o gránulos) que contiene principalmente monofosfato de calcio Ca(H2PO4)2*H2O y sulfato de calcio CaSO4*0.5H2O. El superfosfato contiene impurezas: fosfatos de hierro y aluminio, sílice y ácido fosfórico. La esencia de la producción de superfosfato es la descomposición de fosfatos naturales con ácido sulfúrico. El proceso de obtención de superfosfato por la interacción del ácido sulfúrico con la fluorapatita de calcio es un proceso heterogéneo multifásico que ocurre principalmente en la región de difusión. Este proceso se puede dividir aproximadamente en dos etapas. La primera etapa es la difusión del ácido sulfúrico a las partículas de apatito, acompañada de una rápida reacción química en la superficie de las partículas, que continúa hasta que el ácido se consume por completo, y la cristalización del sulfato de calcio:
Ca 5 F (PO 4) 3 + 5H 2 SO 4 + 2.5H 2 O \u003d 5 (CaSO 4 * 0.5H 2 O) + H 3 PO 4 + HF + Q (a)
La segunda etapa es la difusión del ácido fosfórico resultante en los poros de las partículas de apatita sin descomponer, acompañada de la reacción
Ca 5 F (PO 4) 3 + 7H 3 PO 4 + 5H 2 O \u003d 5Ca (H 3 PO 4) 2 * H 2 O + HF + Q (b)
El fosfato monocálcico resultante se encuentra primero en solución, cuando se sobresatura, comienza a cristalizar. La reacción (a) comienza inmediatamente después del desplazamiento y termina en la cámara de superfosfato de reacción dentro de 20 a 40 min durante el fraguado y endurecimiento de la masa de superfosfato, que ocurre debido a la cristalización relativamente rápida del sulfato de calcio escasamente soluble y la recristalización del hemihidrato a anhidrita según la ecuación de reacción
2CaSO4 * 0.5H2O \u003d 2CaSO4 + H2O
La siguiente etapa del proceso es la maduración del superfosfato, es decir, la formación y cristalización del fosfato monocálcico ocurre lentamente y termina solo en el almacenamiento (maduración) cuando el superfosfato se mantiene durante 6 a 25 días. La baja velocidad de esta etapa se explica por la lenta difusión del ácido fosfórico a través de la costra formada de fosfato monocálcico que cubre los granos de apatita, y la extremadamente lenta cristalización de la nueva fase sólida Ca(H 2 PO 4) 2 * H 2 O.
El modo óptimo en la cámara de reacción está determinado no solo por la cinética de reacción y la difusión de los ácidos, sino también por la estructura de los cristales de sulfato de calcio resultantes, que afecta la velocidad general del proceso y la calidad del superfosfato. Los procesos de difusión y las reacciones (a) y (b) pueden acelerarse aumentando la concentración inicial de ácido sulfúrico hasta la temperatura óptima.
El proceso más lento es la maduración. La maduración se puede acelerar enfriando la masa de superfosfato y evaporando el agua, lo que promueve la cristalización del fosfato monocálcico y aumenta la velocidad de reacción (b) debido a un aumento en la concentración de H 3 PO 4 en la solución. Para ello, se mezcla y pulveriza superfosfato en el almacén. El contenido de P 2 O 5 en el superfosfato terminado es aproximadamente dos veces menor que en la materia prima y es de 19 a 20 % de P 2 O 5 durante el procesamiento de apatito.
El superfosfato listo contiene una cierta cantidad de ácido fosfórico libre, lo que aumenta su higroscopicidad. Para neutralizar el ácido libre, el superfosfato se mezcla con aditivos sólidos neutralizantes o se amoniza, es decir, tratado con amoníaco gaseoso. Estas medidas mejoran las propiedades físicas del superfosfato: reducen la humedad, la higroscopicidad, el apelmazamiento y se introduce otro elemento nutritivo, el nitrógeno, durante la amoníación.
Existen métodos discontinuos, semicontinuos y continuos para la producción de superfosfato. En la actualidad, la mayoría de las plantas existentes llevan a cabo un método de producción continuo. El esquema de un método continuo para la producción de superfosfato se muestra en la fig. 1
El concentrado de apatita triturado (o roca fosfórica) se traslada desde el almacén a un dosificador de pesaje automático mediante un sistema de transportadores, tornillos elevadores, desde donde se dosifica a un mezclador continuo.
El ácido sulfúrico (75 % de H 2 SO 4 de torre) se diluye continuamente con agua en un mezclador por lotes hasta una concentración de 68 % de H 2 SO 4 , controlado por un concentrador, y se introduce en el mezclador, en el que se extrae la materia prima de fosfato. mezclado mecánicamente con ácido sulfúrico. La pulpa resultante del mezclador se transfiere a la cámara de superfosfato de reacción de acción continua, donde se produce la formación de superfosfato (fraguado y solidificación de la pulpa en periodo inicial maduración de la masa de superfosfato). Desde la cámara de superfosfato, el superfosfato triturado se transfiere mediante un transportador de subcámara al departamento de posprocesamiento, un almacén de superfosfato, sobre el cual se distribuye uniformemente mediante un esparcidor. Para acelerar la maduración del superfosfato, se agita en el almacén con una grúa bivalva. Para mejorar las propiedades físicas del superfosfato, se granula en granuladores de tambor giratorio. En los granuladores, el superfosfato en polvo se humedece con agua suministrada dentro del tambor por medio de boquillas y se “enrolla” en gránulos. varios tamaños, que luego se secan, se dispersan en fracciones y se tara en bolsas de papel.
El principal aparato de producción de superfosfato es la cámara de superfosfato. Su pulpa se alimenta desde un mezclador montado directamente sobre la tapa de la cámara. Para la alimentación continua de cámaras de superfosfato, se utilizan mezcladores de tornillo y mezcladores de cámara con agitación mecánica.
La desventaja del superfosfato simple es el contenido relativamente bajo del nutriente: no más del 20 % de P 2 O 5 del concentrado de apatita y no más del 15 % de P 2 O 5 de las fosforitas. Se pueden obtener fertilizantes fosfatados más concentrados descomponiendo la roca fosfórica del ácido fosfórico.
La mayoría de los fertilizantes nitrogenados se obtienen sintéticamente: neutralizando ácidos con álcalis. Los materiales de partida para la producción de fertilizantes nitrogenados son los ácidos sulfúrico y nítrico, el dióxido de carbono, el amoníaco líquido o gaseoso, el hidróxido de calcio, etc. El nitrógeno se encuentra en los fertilizantes o en forma de catión NH 4 +, es decir, en forma de amoníaco, en forma de NH 2 (amida), o NO 3 - anión, es decir en forma de nitrato; El fertilizante puede contener simultáneamente amoníaco y nitrógeno nítrico. Todos los fertilizantes nitrogenados son solubles en agua y las plantas los absorben bien, pero se transportan fácilmente al suelo durante las lluvias intensas o el riego. Un fertilizante nitrogenado común es el nitrato de amonio o nitrato de amonio.
El nitrato de amonio es un fertilizante sin lastre que contiene un 35% de nitrógeno en forma de amoníaco y nitrato, por lo que puede usarse en cualquier suelo y para cualquier cultivo. Sin embargo, este fertilizante tiene propiedades físicas desfavorables para su almacenamiento y uso. Cristales y gránulos de nitrato de amonio esparcidos en el aire o apelmazados en grandes agregados como resultado de su higroscopicidad y buena solubilidad en agua. Además, cuando la temperatura y la humedad del aire cambian durante el almacenamiento de nitrato de amonio, pueden ocurrir transformaciones polimórficas. Para suprimir las transformaciones polimórficas y aumentar la resistencia de los gránulos de nitrato de amonio, se utilizan aditivos que se introducen durante su fabricación: fosfatos y sulfatos de amonio, ácido bórico, nitrato de magnesio, etc. La naturaleza explosiva del nitrato de amonio complica su producción, almacenamiento y transporte.
El nitrato de amonio se produce en fábricas que producen amoníaco sintético y ácido nítrico. El proceso de producción consta de las etapas de neutralización del ácido nítrico débil con amoníaco gaseoso, evaporación de la solución resultante y granulación de nitrato de amonio. El paso de neutralización se basa en la reacción.
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 +148, 6 kJ
Este proceso de quimisorción, en el que la absorción de un gas por un líquido va acompañada de una reacción química rápida, se produce en la región de difusión y es muy exotérmica. El calor de neutralización se utiliza racionalmente para evaporar el agua de las soluciones de nitrato de amonio. Usando ácido nítrico de alta concentración y calentando los reactivos iniciales, es posible obtener directamente nitrato de amonio fundido (con una concentración superior al 95-96% NH 4 NO 3) sin el uso de evaporación.
Los esquemas más comunes con evaporación incompleta de la solución de nitrato de amonio debido al calor de neutralización (Fig. 2).
La mayor parte del agua se evapora en un reactor químico-neutralizador ITN (utilizando el calor de neutralización). Este reactor es un recipiente cilíndrico hecho de de acero inoxidable, en cuyo interior se encuentra otro cilindro, donde se introduce directamente el amoníaco y el ácido nítrico. El cilindro interior sirve como parte de neutralización del reactor (zona de reacción química), y el espacio anular entre el cilindro interior y el recipiente del reactor sirve como parte de evaporación. La solución resultante de nitrato de amonio se suministra desde el cilindro interior a la parte evaporativa del reactor, donde se produce la evaporación del agua debido al intercambio de calor entre las zonas de neutralización y evaporación a través de la pared del cilindro interior. El vapor de jugo resultante se elimina del neutralizador HP y luego se usa como agente de calentamiento.
El aditivo de sulfato-fosfato se dosifica en ácido nítrico en forma de ácidos sulfúrico y fosfórico concentrados, que se neutralizan junto con amoníaco nítrico en el neutralizador ITN. Al neutralizar el ácido nítrico original, una solución de nitrato de amonio al 58% a la salida del ITN contiene 92-93% NH 4 NO 3; esta solución se envía a un post-neutralizador, en el que se suministra amoníaco gaseoso de tal manera que la solución contenga un exceso de amoníaco (alrededor de 1 g / dm 3 NH 3 libre), lo que garantiza la seguridad del trabajo posterior con el NH 4 NO 3 derretir. La solución neutralizada se concentra en un evaporador tubular de placas combinadas para obtener una masa fundida que contiene 99,7-99,8 % de NH 4 NO 3 . Para la granulación de nitrato de amonio altamente concentrado, la masa fundida se bombea mediante bombas sumergibles hasta la parte superior de una torre de granulación de 50-55 m de altura. La granulación se realiza por pulverización de la masa fundida con la ayuda de vibrogranuladores de tipo celda acústica, que proporcionan una distribución granulométrica uniforme del producto. Los gránulos se enfrían con aire en un enfriador de lecho fluidizado, que consta de varias etapas de enfriamiento sucesivas. Los gránulos enfriados se rocían con tensioactivos en un tambor con boquillas y se transfieren al empaque.
En vista de las deficiencias del nitrato de amonio, es aconsejable fabricar fertilizantes complejos y mixtos sobre esta base. Al mezclar nitrato de amonio con piedra caliza, se obtienen sulfato de amonio, nitrato de cal-amonio, nitrato de sulfato de amonio, etc.. Nitrophoska se puede obtener fusionando NH 4 NO 3 con sales de fósforo y potasio.
La carbamida (urea) entre los fertilizantes nitrogenados ocupa el segundo lugar en términos de producción después del nitrato de amonio. El crecimiento de la producción de carbamida se debe al amplio alcance de su aplicación en la agricultura. Tiene una gran resistencia a la lixiviación en comparación con otros fertilizantes nitrogenados, es decir. menos susceptible a la lixiviación del suelo, menos higroscópico, puede usarse no solo como fertilizante, sino también como aditivo para la alimentación del ganado. La urea también se usa ampliamente en fertilizantes compuestos, fertilizantes controlados por tiempo y en plásticos, adhesivos, barnices y revestimientos.
La carbamida CO(NH 2) 2 es una sustancia cristalina blanca que contiene un 46,6 % de nitrógeno. Su producción se basa en la reacción de la interacción del amoníaco con el dióxido de carbono.
2NH 3 + CO 2 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O 
H=-110,1 kJ (1)
Así, la materia prima para la producción de urea es el amoníaco y el dióxido de carbono obtenido como subproducto en la producción de gas de proceso para la síntesis de amoníaco. Por ello, la producción de urea en las plantas químicas suele combinarse con la producción de amoníaco.
Reacción (1) - total; procede en dos etapas. En la primera etapa, se produce la síntesis de carbamato:
2NH 3 + CO 2 \u003d NH 2 COONH 4 H \u003d -125,6 kJ (2)
gas gas liquido
En la segunda etapa, se produce un proceso endotérmico de separación de agua de las moléculas de carbamato, como resultado de lo cual se forma carbamida:
NH 2 COONH 4 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O H \u003d 15.5 (3)
líquido líquido líquido
La reacción de formación de carbamato de amonio es exotérmica reversible, procede con una disminución de volumen. Para desplazar el equilibrio hacia el producto, debe realizarse a presión elevada. Para que el proceso avance a una velocidad suficientemente alta, también son necesarias temperaturas elevadas. Un aumento de la presión compensa el efecto negativo de las altas temperaturas sobre el cambio del equilibrio de la reacción en la dirección opuesta. En la práctica, la síntesis de urea se lleva a cabo a temperaturas de 150-190 
C y presión 15-20 MPa. En estas condiciones, la reacción transcurre a gran velocidad y hasta el final.
La descomposición del carbamato de amonio es una reacción endotérmica reversible que se desarrolla intensamente en la fase líquida. Para evitar la cristalización de productos sólidos en el reactor, el proceso debe realizarse a una temperatura inferior a 98C (punto eutéctico para el sistema CO (NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).
Más altas temperaturas Desplace el equilibrio de la reacción hacia la derecha y aumente su velocidad. El grado máximo de conversión de carbamato en carbamida se alcanza a 220C. Para desplazar el equilibrio de esta reacción, también se introduce un exceso de amoníaco que, al ligar el agua de reacción, la elimina de la esfera de reacción. Sin embargo, todavía no es posible lograr una conversión completa de carbamato en urea. La mezcla de reacción, además de los productos de reacción (carbamida y agua), también contiene carbamato de amonio y sus productos de descomposición, amoníaco y CO2.
Para el uso completo de la materia prima, es necesario prever el retorno de amoníaco y dióxido de carbono sin reaccionar, así como sales de amonio y carbono (productos de reacción intermedios) a la columna de síntesis, es decir, creación de un reciclaje, o separación de carbamida de la mezcla de reacción y envío de los reactivos restantes a otras industrias, por ejemplo, a la producción de nitrato de amonio, es decir, llevar a cabo un proceso abierto.
En una unidad de gran capacidad para la síntesis de urea con reciclado líquido y utilización de un proceso de stripping (Fig. 3), se puede distinguir una unidad de alta presión, una unidad baja presión y un sistema de granulación. Una solución acuosa de carbamato de amonio y sales de amonio de carbono, así como amoníaco y dióxido de carbono, ingresa a la parte inferior de la columna de síntesis 1 desde el condensador de carbamato de alta presión 4. En la columna de síntesis a una temperatura de 170-190C y un presión de 13-15 MPa, termina la formación de carbamato y procede la reacción de síntesis de urea. El consumo de reactivos se selecciona de modo que la relación molar de NH 3:CO 2 en el reactor sea 2,8-2,9. La mezcla de reacción líquida (fundido) de la columna de síntesis de urea ingresa a la columna de extracción 5, donde fluye por las tuberías. El dióxido de carbono comprimido en el compresor a una presión de 13-15 MPa se alimenta en contracorriente al fundido, al que se le agrega aire en una cantidad que proporciona una concentración de oxígeno de 0,5-0,8% en la mezcla para formar una película pasivante y reducir el equipo. corrosión. La columna de separación se calienta con vapor. La mezcla de gas y vapor de la columna 5, que contiene dióxido de carbono fresco, ingresa al condensador de alta presión 4. También se introduce amoníaco líquido. Sirve simultáneamente como corriente de trabajo en el inyector 3, que suministra al condensador una solución de sales de carbono amónicas del lavador de alta presión 2 y, si es necesario, parte de la masa fundida de la columna de síntesis. El carbamato se forma en el condensador. El calor liberado durante la reacción se utiliza para producir vapor.
Por la parte superior de la columna de síntesis salen continuamente los gases sin reaccionar, que entran en el lavador de alta presión 2, en el que la mayoría de ellos se condensan por refrigeración con agua, formando una solución de carbamato y sales amónicas de carbono.
La solución acuosa de carbamida que sale de la columna de separación 5 contiene 4-5% de carbamato. Para su descomposición final, la solución se estrangula a una presión de 0,3-0,6 MPa y luego se envía a parte superior columna de destilacion 8.
La fase líquida fluye en la columna por el relleno en contracorriente con la mezcla de vapor y gas que sube de abajo hacia arriba. NH 3 ,CO 2 y vapor de agua salen por la parte superior de la columna. El vapor de agua se condensa en el condensador de baja presión 7, mientras que la mayor parte del amoníaco y el dióxido de carbono se disuelven. La solución resultante se envía al lavador 2. La depuración final de los gases emitidos a la atmósfera se realiza por métodos de absorción.
Una solución de urea al 70% que sale por el fondo de la columna de destilación 8 se separa de la mezcla gas-vapor y se envía después de reducir la presión a la atmosférica, primero a la evaporación y luego a la granulación. Antes de pulverizar la masa fundida en la torre de granulación 12, se le añaden aditivos acondicionadores, como resina de urea-formaldehído, para obtener un fertilizante que no se apelmaza y que no se deteriora durante el almacenamiento.
En la producción de fertilizantes fosforados existe un alto riesgo de contaminación atmosférica con gases de flúor. La captura de compuestos de flúor es importante no solo desde el punto de vista de la protección ambiente, sino también porque el flúor es una materia prima valiosa para la producción de freones, fluoroplastos, fluorocauchos, etc. Los compuestos de flúor pueden entrar aguas residuales en las etapas de lavado de fertilizantes, limpieza de gases. Es conveniente reducir la cantidad de tales aguas residuales para crear ciclos cerrados de circulación de agua en los procesos. Para el tratamiento de aguas residuales a partir de compuestos de flúor, se pueden utilizar métodos de intercambio iónico, precipitación con hidróxidos de hierro y aluminio, sorción sobre óxido de aluminio, etc.
Las aguas residuales de la producción de fertilizantes nitrogenados que contienen nitrato de amonio y urea se envían a tratamiento biológico, mezclándolas previamente con otras aguas residuales en proporciones tales que la concentración de urea no supere los 700 mg/l, y amoníaco - 65-70 mg /l.
Una tarea importante en la producción de fertilizantes minerales es la purificación de gases del polvo. La posibilidad de contaminar la atmósfera con polvo de fertilizante en la etapa de granulación es especialmente grande. Por lo tanto, el gas que sale de las torres de granulación está necesariamente sujeto a limpieza de polvo por métodos secos y húmedos.
SOY. Kutepov y otros.
Tecnología química general: Proc. para universidades / A.M. Kutépov,
TI Bondareva, M. G. Berengarten.- 3ra ed., Revisada. - M .: ICC "Akademkniga". 2003. - 528s.
IP Mukhlenov, A.Ya. Averbukh, D. A. Kuznetsov, E. S. tumarkín,
ES DECIR. Furmer.
Tecnología química general: Proc. para ingeniería química. especialista. universidades
producción y uso mineral fertilizante………9 Problemas ambientales asociados con el uso mineral fertilizante ...
Diverso. Gran parte de ella se utiliza en producción mineral fertilizante(del 30 al 60%), muchos... ácido, que se utiliza principalmente en producción mineral fertilizante. materia prima en producción El ácido sulfúrico puede ser elemental...
2) considerar el análisis producción y consumo mineral fertilizante, la dinámica general del sistema interno producción mineral fertilizante en 1988-2007... es producción mineral fertilizante. El mayor consumidor de sales y mineral fertilizante es...
Afecta principalmente producción química básica ( producción mineral fertilizante, excepto potasa, ácido sulfúrico... áreas (Fig. 3). La industria química está representada producción mineral fertilizante, barnices, pinturas, ácido sulfúrico. Principal...
Los fertilizantes minerales se clasifican de acuerdo con tres características principales: propósito agroquímico, composición, propiedades y métodos de producción.
Según la finalidad agroquímica, los fertilizantes se dividen en directos, que son fuente de nutrientes para las plantas, y fertilizantes indirectos, que sirven para movilizar los nutrientes del suelo mejorando sus propiedades físicas, químicas y biológicas. Los fertilizantes indirectos incluyen, por ejemplo, fertilizantes de cal utilizados para neutralizar suelos ácidos, fertilizantes formadores de estructuras que promueven la agregación de partículas de suelo en suelos pesados y arcillosos, etc.
Los fertilizantes minerales directos pueden contener uno o más nutrientes diferentes. Según la cantidad de nutrientes, los fertilizantes se dividen en simples (unilaterales, simples) y complejos.
Los fertilizantes simples incluyen solo uno de los tres nutrientes principales: nitrógeno, fósforo o potasio. En consecuencia, los fertilizantes simples se dividen en nitrógeno, fósforo y potasio.
Los fertilizantes complejos contienen dos o tres nutrientes principales. Según el número de nutrientes principales, los fertilizantes complejos se denominan dobles (por ejemplo, tipo NP o PK) y triples (NPK); estos últimos también se denominan completos. Los fertilizantes que contienen cantidades significativas de nutrientes y pocas sustancias de lastre se denominan concentrados.
Los fertilizantes complejos, además, se dividen en mixtos y complejos. Las mezclas se denominan mezclas mecánicas de fertilizantes, que consisten en partículas heterogéneas, obtenidas por simple mezcla de fertilizantes. Si un fertilizante que contiene varios nutrientes se obtiene como resultado de una reacción química en el equipo de la fábrica, se le llama complejo.
Los fertilizantes destinados a la nutrición vegetal con elementos que estimulan el crecimiento de las plantas y que se requieren en cantidades muy pequeñas se denominan microfertilizantes, y los nutrientes que contienen se denominan microelementos. Dichos fertilizantes se aplican al suelo en cantidades medidas en fracciones de kilogramo o kilogramos por hectárea. Estos incluyen sales que contienen boro, manganeso, cobre, zinc y otros elementos.
Según el estado de agregación, los fertilizantes se dividen en sólidos y líquidos (por ejemplo, amoníaco, soluciones y suspensiones acuosas).
2. Guiado por el físico bases quimicas procesos para la obtención de superfosfatos simples y dobles, justifican la elección del modo tecnológico. Dar esquemas funcionales de producción.
La esencia de la producción de superfosfato simple es la conversión de flúor-apatita natural, insoluble en agua y soluciones del suelo, en compuestos solubles, principalmente en Ca(H 2 PO 4) 2 fosfato monocálcico. El proceso de descomposición se puede representar mediante la siguiente ecuación de resumen:
En la práctica, durante la producción de superfosfato simple, la descomposición se produce en dos etapas. En la primera etapa, alrededor del 70% de la apatita reacciona con el ácido sulfúrico. En este caso, se forman ácido fosfórico y sulfato de calcio hemihidrato:
Los microcristales de sulfato de calcio cristalizados forman una red estructural que contiene una gran cantidad de la fase líquida y la masa de superfosfato se endurece. La primera etapa del proceso de descomposición comienza inmediatamente después de mezclar los reactivos y finaliza entre 20 y 40 minutos en cámaras de superfosfato.
Después del consumo completo de ácido sulfúrico, comienza la segunda etapa de descomposición, en la que el apatito restante (30%) se descompone con ácido fosfórico:
Los principales procesos tienen lugar en las primeras tres etapas: mezcla de materias primas, formación y solidificación de pulpa de superfosfato, maduración de superfosfato en un almacén.
El superfosfato granular simple es un fertilizante de fosfato barato. Sin embargo, tiene un inconveniente importante: el bajo contenido del componente principal (19 - 21% de digestible) y una alta proporción de lastre: sulfato de calcio. Se produce, por regla general, en áreas donde se consumen fertilizantes, ya que es más económico entregar materias primas de fosfato concentrado a plantas de superfosfato que transportar superfosfato simple de baja concentración a largas distancias.
Puede obtener fertilizante de fósforo concentrado reemplazando el ácido sulfúrico durante la descomposición de las materias primas de fosfato con ácido fosfórico. La producción de doble superfosfato se basa en este principio.
El superfosfato doble es un fertilizante de fósforo concentrado obtenido por la descomposición de fosfatos naturales con ácido fosfórico. Contiene 42 - 50% de digerible, incluido 27 - 42% en forma soluble en agua, es decir, 2 - 3 veces más que simple. Por apariencia y la composición de fase del superfosfato doble es similar al superfosfato simple. Sin embargo, casi no contiene lastre: sulfato de calcio.
El superfosfato doble se puede obtener según un esquema tecnológico similar al esquema para la obtención de superfosfato simple. Este método de obtención de doble superfosfato se denomina cámara. Sus desventajas son la larga maduración del producto, acompañada de emisiones inorgánicas de compuestos de flúor nocivos a la atmósfera, y la necesidad de utilizar ácido fosfórico concentrado.
Más progresivo es el método en línea para la producción de doble superfosfato. Utiliza ácido fosfórico no evaporado más barato. El método es completamente continuo (no hay etapa de maduración prolongada del producto).
Los superfosfatos simples y dobles están contenidos en una forma que las plantas absorben fácilmente. Sin embargo, en los últimos años, se ha prestado más atención a la producción de fertilizantes con una vida útil ajustable, en particular, los de larga duración. Para obtener dichos fertilizantes, es posible recubrir los gránulos de superfosfato con un recubrimiento que regula la liberación de nutrientes. Otra forma es mezclar superfosfato doble con roca fosfórica. Este fertilizante contiene 37 - 38%, incluida aproximadamente la mitad, en forma soluble en agua de acción rápida y aproximadamente la mitad, en forma de acción lenta. El uso de tal fertilizante prolonga el período de su acción efectiva en el suelo.
3. ¿Por qué el proceso tecnológico para la obtención de superfosfato simple incluye la etapa de almacenamiento (maduración) en bodega?
El fosfato monocálcico resultante, a diferencia del sulfato de calcio, no precipita inmediatamente. Gradualmente satura la solución de ácido fosfórico y comienza a cristalizar a medida que la solución se satura. La reacción comienza en cámaras de superfosfato y dura otros 5-20 días de almacenamiento de superfosfato en un almacén. Después de la maduración en un almacén, la descomposición de la fluorapatita se considera casi completa, aunque todavía queda una pequeña cantidad de fosfato sin descomponer y ácido fosfórico libre en el superfosfato.
4. Dé un esquema funcional para obtener fertilizantes NPK complejos.
5. Guiándose por las bases físicas y químicas para la obtención del nitrato amónico, justificar la elección del modo tecnológico y diseño del aparato ITN (utilizando el calor de neutralización). Dé un diagrama funcional de la producción de nitrato de amonio.
El proceso de producción del nitrato de amonio se basa en una reacción heterogénea de la interacción del amoníaco gaseoso con una solución de ácido nítrico:
La reacción química procede a un ritmo elevado; en un reactor industrial, está limitada por la disolución del gas en el líquido. Para reducir la inhibición de la difusión del proceso. gran importancia Tiene una mezcla de reactivos.
La reacción se lleva a cabo en un aparato ITN de funcionamiento continuo (utilizando el calor de neutralización). El reactor es un aparato cilíndrico vertical, que consta de zonas de reacción y separación. En la zona de reacción hay un vaso 1, en cuya parte inferior hay orificios para la circulación de la solución. Ligeramente por encima de los agujeros dentro del vidrio hay un borboteador 2 para suministrar amoníaco gaseoso,
encima hay un borboteador 3 para suministrar ácido nítrico. La mezcla de líquido y vapor de reacción sale por la parte superior del vaso de precipitados. Parte de la solución se retira del aparato ITN y entra en el post-neutralizador, y el resto (circulación) va de nuevo
abajo. El vapor de jugo liberado de la mezcla paralíquida se lava en las placas de tapa 6 de salpicaduras de solución de nitrato de amonio y vapor de ácido nítrico con una solución de nitrato al 20% y luego con condensado de vapor de jugo. El calor de la reacción se utiliza para evaporar parcialmente el agua de la mezcla de reacción (de ahí el nombre del aparato).
ITN). La diferencia de temperatura en varias partes aparato conduce a una circulación más intensa de la mezcla de reacción.
El proceso tecnológico para la producción de nitrato de amonio incluye, además de la etapa de neutralización del ácido nítrico con amoníaco, las etapas de evaporación de la solución de nitrato, granulación de la aleación de nitrato, enfriamiento de los gránulos, tratamiento de los gránulos con surfactantes, empaque, almacenamiento y carga de nitratos, limpieza de emisiones de gases y aguas residuales.
6. ¿Qué medidas se toman para reducir el apelmazamiento de los fertilizantes?
Una forma eficaz de reducir el apelmazamiento es tratar la superficie de los gránulos con tensioactivos. EN últimos años se han convertido en formas comunes de crear varias conchas alrededor de los gránulos que, por un lado, protegen el fertilizante del apelmazamiento, por otro lado, le permiten regular el proceso de disolución de nutrientes en el agua del suelo a lo largo del tiempo, es decir, crear largo abonos a plazo.
7. ¿Cuáles son las etapas del proceso de obtención de la urea? Dé un diagrama funcional de la producción de carbamida.
La carbamida (urea) entre los fertilizantes nitrogenados ocupa el segundo lugar en términos de producción después del nitrato de amonio. El crecimiento de la producción de carbamida se debe al amplio alcance de su aplicación en la agricultura. Es más resistente a la lixiviación que otros fertilizantes nitrogenados, es decir, es menos susceptible a la lixiviación del suelo, menos higroscópico y puede usarse no solo como fertilizante, sino también como aditivo para la alimentación del ganado. La urea también se usa ampliamente en fertilizantes compuestos, fertilizantes controlados por tiempo y en plásticos, adhesivos, barnices y revestimientos.
La carbamida es una sustancia cristalina blanca que contiene 46,6 wt. % nitrógeno. Sus enseñanzas se basan en la reacción de la interacción del amoníaco con el dióxido de carbono:
Así, las materias primas para la producción de urea son el amoníaco y el dióxido de carbono obtenido como subproducto en la producción de gas de proceso para la síntesis de amoníaco. Por ello, la producción de urea en las plantas químicas suele combinarse con la producción de amoníaco.
Reacción - total; procede en dos etapas. En la primera etapa, la síntesis de urea procede:
En la segunda etapa tiene lugar el proceso endotérmico de separación del agua de la molécula de urea, como resultado del cual se forma la urea:
La reacción de formación de carbamato de amonio es una reacción exotérmica reversible que procede con una disminución de volumen. Para desplazar el equilibrio hacia el producto, debe realizarse a presión elevada. Para que el proceso avance a una velocidad suficientemente alta, son necesarias temperaturas elevadas. Un aumento de la presión compensa el efecto negativo de las altas temperaturas sobre el cambio del equilibrio de la reacción en la dirección opuesta. En la práctica, la síntesis de carbamida se realiza a temperaturas de 150 - 190 0 C y una presión de 15 - 20 MPa. En estas condiciones, la reacción avanza a gran velocidad y casi hasta completarse.
La descomposición de la urea amónica es una reacción endotérmica reversible que se desarrolla intensamente en la fase líquida. Para evitar la cristalización de productos sólidos en el reactor, el proceso debe llevarse a cabo a temperaturas no inferiores a 98 0 C. Las temperaturas superiores desplazan el equilibrio de la reacción hacia la derecha y aumentan su velocidad. El grado máximo de conversión de urea en urea se alcanza a una temperatura de 220 0 C. Para cambiar el equilibrio de esta reacción, también se usa la introducción de un exceso de amoníaco que, al unir el agua de reacción, lo elimina del esfera de reacción. Sin embargo, todavía no es posible agregar la conversión completa de urea a carbamida. La mezcla de reacción, además de los productos de reacción (urea y agua), también contiene carbonato de amonio y sus productos de descomposición: amoníaco y CO 2 .
8. ¿Cuáles son las principales fuentes de contaminación ambiental en la producción de fertilizantes minerales? ¿Cómo reducir las emisiones de gases y las emisiones nocivas de las aguas residuales en la producción de fertilizantes fosfatados, nitrato de amonio, urea?
En la producción de fertilizantes fosforados existe un alto riesgo de contaminación atmosférica con gases de flúor. La captura de compuestos de flúor es importante no solo desde el punto de vista de la protección del medio ambiente, sino también porque el flúor es una materia prima valiosa para la producción de freones, fluoroplásticos, fluorocauchos, etc. Para absorber los gases de flúor, se utiliza la absorción por agua para formar ácido hidrofluorosilícico. Los compuestos de flúor también pueden llegar a las aguas residuales en las etapas de lavado de fertilizantes y limpieza de gases. Es conveniente reducir la cantidad de tales aguas residuales para crear ciclos cerrados de circulación de agua en los procesos. Para el tratamiento de aguas residuales a partir de compuestos de flúor, se pueden aplicar métodos de intercambio iónico, precipitación con hidróxidos de hierro y aluminio, sorción sobre óxido de aluminio, etc.
Las aguas residuales de la producción de fertilizantes nitrogenados que contienen nitrato de amonio y carbamida se envían a tratamiento biológico, mezclándolas previamente con otras aguas residuales en proporciones tales que la concentración de carbamida no supere los 700 mg/l, y amoníaco -65 - 70 mg/l .
Una tarea importante en la producción de fertilizantes minerales es la purificación de los gases de escape del polvo. La posibilidad de contaminar la atmósfera con polvo de fertilizante en la etapa de granulación es especialmente grande. Por lo tanto, el gas que sale de las torres de granulación está necesariamente sujeto a limpieza de polvo por métodos secos y húmedos.
La industria de fertilizantes minerales es una de las ramas básicas del complejo químico ruso. El potencial de producción de la industria consiste en más de treinta empresas especializadas que producen más de 13 millones de toneladas de fertilizantes nitrogenados, potásicos y fosforados al año. Para compartir Federación Rusa representa hasta el 6-7% de la producción mundial de fertilizantes. La industria produce más del 20% de los productos del complejo químico en términos de valor, y su participación en la estructura exportadora de las industrias químicas supera la tercera parte. En el contexto de otras ramas del complejo químico, la industria de fertilizantes minerales parece la más próspera. Esto se debe a una serie de circunstancias. Primero, cuando comenzaron las transformaciones económicas radicales en el país, muchas empresas productoras de fertilizantes estaban dotadas de tecnología y equipos relativamente avanzados, lo que les permitía producir productos competitivos en el mercado internacional. En segundo lugar, las materias primas que tenemos para la producción de fertilizantes minerales, principalmente gas natural y minerales que contienen potasio, están distribuidas de manera muy diferente en el mundo: vastas regiones simplemente carecen de ellas. Los fertilizantes potásicos son los más demandados en el exterior, lo que les otorga una participación significativa (60-70%) en los volúmenes de exportación de suministros de fertilizantes. Principales mercados de venta de fertilizantes rusos - América Latina y china Al mismo tiempo, la demanda interna de fertilizantes minerales en nuestro país se redujo drásticamente: de 1990 a 2002, la aplicación de fertilizantes minerales de todo tipo en términos de 1 ha de cultivos se redujo en 40 veces, pero, para ser justos, debe ser señaló que en los últimos años ha habido cierta tendencia de crecimiento (para más detalles, véase Geografía
Nº 3/2005, pág. 43-44).
La ubicación de las empresas en la industria depende principalmente de las materias primas y los factores de consumo. Junto a ellos, juega un cierto papel la distribución de los recursos de nitrógeno, fósforo y potasio en los suelos. Las reservas de nitrógeno en el suelo aumentan en dirección de norte a sur hacia la zona de bosque-estepa, donde alcanzan un máximo y luego disminuyen gradualmente. Del mismo modo, se produce un cambio en las reservas de fósforo del suelo, con la única diferencia de que su máximo recae sobre zona de estepa. Las reservas de potasio en el suelo son máximas en la zona forestal y decrecen al sur de ella. A la misma latitud, hay más recursos de nitrógeno en las regiones orientales que en la parte europea, y menos fósforo y potasio. Toda la producción de fertilizantes minerales se caracteriza por una alta intensidad de calor y energía (la participación de los portadores de energía en el costo de producción varía del 25 al 50%).
Materia prima para la producción fertilizantes nitrogenados (nitrato de amonio, carbamida, sulfato de amonio, etc.) - amoníaco. Anteriormente, el amoníaco se obtenía del coque y del gas de coque, por lo que antes los centros de su producción coincidían con las regiones metalúrgicas. Hasta el día de hoy, algunas plantas productoras de fertilizantes nitrogenados (generalmente pequeñas) están ubicadas dentro de las bases metalúrgicas más importantes del país: estas son, en primer lugar, Kemerovo, Cherepovets, Zarinsk, Novotroitsk, Chelyabinsk, Magnitogorsk, Lipetsk. En muchas de estas ciudades ni siquiera existen empresas especializadas en la producción de fertilizantes minerales, y las propias plantas metalúrgicas producen fertilizantes nitrogenados como subproductos.
EN Últimamente El gas natural reemplazó al coque y al gas de horno de coque como principal materia prima para la producción de amoníaco, lo que permitió ubicar plantas de fertilizantes nitrogenados con mucha más libertad. Ahora se centran más en los principales gasoductos, por ejemplo, la planta más grande: en Veliky Novgorod, Novomoskovsk, Kirovo-Chepetsk, Verkhnedneprovsk (cerca de Dorogobuzh), Rossosh, Nevinnomyssk, Togliatti. Han surgido algunos centros del subsector del nitrógeno sobre la base del uso de residuos de la refinación del petróleo (Salavat, Angarsk).
La capacidad operativa total de producción de amoníaco en Rusia es aproximadamente el 9% del mundo (el tercer indicador en el mundo después de China y EE. UU.). Sin embargo, el potencial de las empresas no está completamente aprovechado, y en términos de producción de amoníaco, Rusia ocupa el cuarto lugar en el mundo después de China, EE. UU. e India, produciendo aproximadamente el 6% de este tipo de producto. El costo de los fertilizantes nitrogenados producidos depende de cuán eficientemente funcionen las unidades de producción de amoníaco. Cuanto menos gas natural se consuma por tonelada de amoníaco, menores serán los costos y mayor será la competitividad.
Producción fertilizantes fosfatados menos orientado a la fuente que el subsector del nitrógeno. El superfosfato simple (el fertilizante de fósforo más común) contiene solo aproximadamente 2 veces menos fósforo soluble que la materia prima. Al mismo tiempo, algunas de las empresas están ubicadas muy cerca de depósitos de materias primas de fósforo: fosforitas (Voskresensk, Kingisepp). Los fertilizantes de fosfato también se producen en algunos centros de metalurgia no ferrosa (en Rusia, Krasnouralsk), donde los gases saturados con azufre sirven como materia prima durante el proceso metalúrgico.
Los principales mineros de materias primas de fósforo en Rusia son OJSC Apatit y Kovdorsky GOK. Ambos están ubicados en la región de Murmansk, por encima del Círculo Polar Ártico, lo que aumenta significativamente el costo del transporte a los centros de producción de fertilizantes, especialmente a Balakovo, Meleuz y Belorechensk. Y si los precios relativamente altos en el mercado extranjero permiten a las empresas llevar a cabo actividades de exportación con al menos una ganancia mínima, los fertilizantes fosfatados se están volviendo menos asequibles para los consumidores nacionales debido a los altos precios de las materias primas minerales, que hoy representan hasta 40- 60% del costo de varios grupos de fertilizantes.
Los líderes en la producción de fertilizantes fosfatados siguen siendo OAO Ammofos (Cherepovets), OAO Voskresensk Mineral Fertilizers y OAO Acron ( Veliki Nóvgorod). El nivel de utilización de la capacidad en la producción de fertilizantes fosfatados es incluso menor que en la producción de fertilizantes nitrogenados. De media en Rusia apenas supera el 50%, solo las empresas de Voskresensk y Veliky Novgorod operan al 80% de su capacidad.
Producción fertilizantes potásicos está firmemente vinculada a la única fuente de materias primas en Rusia: el depósito de potasa de Verkhnekamsk, donde operan dos empresas principales: OJSC Uralkali (Berezniki) y OJSC Silvinit (Solikamsk). El principal tipo de fertilizante de potasa es el cloruro de potasio. La mayor parte de los costos de las empresas productoras recae en la extracción de mineral de potasa, por lo tanto, debido al alto consumo de material, las materias primas de potasa se procesan en el sitio. A diferencia de los fertilizantes nitrogenados y fosforados, la producción de fertilizantes potásicos ha ido creciendo sostenidamente en los últimos años, lo que se ve facilitado por una coyuntura favorable en el mercado exterior.
Un lugar significativo en la producción de fertilizantes está ocupado por complejo fertilizantes minerales (como ammophos, diammophos, azofoska, etc.) que contienen dos o tres nutrientes. La industria de los fertilizantes minerales se centra en la producción de productos en forma granular, convenientes para el transporte y el consumo (los fertilizantes base a menudo se mezclan en diferentes proporciones antes de aplicarlos al suelo).
El crecimiento anual de la población mundial es de unos 70 millones de personas. Necesitan que se les proporcione alimento vegetal ante la constante disminución de la superficie cultivada. La única forma de resolver este problema es la intensificación de la agricultura mundial, que no puede llevarse a cabo sin un mayor aumento de la producción de fertilizantes minerales. En este sentido, las perspectivas de desarrollo de la industria nacional de fertilizantes minerales, en gran medida orientada a la exportación, son bastante optimistas.
| Tenencia | Especialización | Empresas dentro del holding |
|---|---|---|
| agrokhimpromexplotación | OJSC "Azot" (Novomoskovsk), Minudobreniya OJSC (Perm), Azot OJSC (Berezniki), Planta química JSC Kirovo-Chepetsk, OJSC Cherepovets Azot |
|
| Asociación "Fosagro" | OJSC "Apatit" (Kirovsk), JSC "Ammofos" (Cherepovéts), OAO Voskresenskiye fertilizantes minerales, Minerales JSC Balakovo fertilizantes, Minudobreniya JSC (Meleuz) |
|
| Interagroinvest | Producción de fertilizantes potásicos. | JSC "Silvinit" (Solikamsk), OJSC "Uralkali" (Berezniki), Asociación de producción "Belaruskali" (Soligorsk, Bielorrusia) |
| Empresa química Akron | Producción de fertilizantes nitrogenados | JSC "Akron" (Veliki Nóvgorod), OJSC Dorogobuzh (Verkhnedneprovsky) |
| euroquímica | Producción de fertilizantes fosfatados | JSC "Fosforita" (Kingisepp), Kovdorsky GOK |
Según RosBusinessConsulting
| Región | 1990 | 1995 | 1998 | 2000 | 2001 | 2002 | Lugar, ocupado en Federación Rusa, 2002 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Federación Rusa | 15 979 | 9 639 | 9 380 | 12 213 | 13 026 | 13 562 | |
| Distrito Federal Centro | 3 363,8 | 1 487,0 | 1 391,5 | 1 968,5 | 2 138,6 | 2 227,7 | 3 |
| Región de Bélgorod | – | – | 2,3 | 2,1 | – | – | |
| Región de Briansk | 86,4 | 13,8 | 1,1 | 7,8 | 3,2 | 2,8 | 25 |
| Región de Vorónezh | 334,3 | 190,7 | 291,9 | 518,9 | 577,5 | 591,5 | 6 |
| Región de Kostromá | – | – | 5,3 | 9,5 | 11,5 | 0,4 | 26 |
| Región de Lípetsk | 77,1 | 34,7 | 33,6 | 19,8 | 20,6 | 20,4 | 18 |
| región de Moscú | 1 185,2 | 374,1 | 390,3 | 452,0 | 487,8 | 459,2 | 12 |
| Región de Riazán | 19,6 | 0,4 | 0,1 | – | – | – | |
| Región de Smolensk | 483,2 | 368,4 | 243,4 | 369,9 | 388,4 | 475,3 | 11 |
| Región de Tambov | 208,4 | 21,2 | 1,2 | 23,3 | 16,8 | 0,1 | 27 |
| Región de Tula | 969,6 | 483,7 | 422,3 | 565,2 | 632,8 | 678,0 | 5 |
| Distrito Federal Noroeste | 2 653,2 | 1 862,8 | 2 166,1 | 2 419,5 | 2 664,3 | 2 895,6 | 2 |
| Región de Vólogda | 1 179,1 | 940,8 | 1 251,4 | 1 445,8 | 1 499,3 | 1 639,9 | 2 |
| Región de Kaliningrado | – | – | – | 36,4 | – | – | |
| región de Leningrado. | 776,6 | 258,0 | 207,2 | 204,3 | 174,9 | 288,0 | 13 |
| región de novgorod | 697,5 | 664,0 | 707,5 | 733,0 | 990,1 | 967,7 | 3 |
| Del Sur federal condado |
1 333,5 | 621,1 | 607,7 | 957,1 | 926,0 | 884,0 | 4 |
| La República de Daguestán | 52,6 | – | – | – | – | – | |
| Territorio de Krasnodar | 310,2 | 30,1 | 57,6 | 96,7 | 33,4 | 105,3 | 15 |
| Región de Stavropol | 970,7 | 591,0 | 550,1 | 860,4 | 892,6 | 778,7 | 4 |
| Distrito Federal del Volga | 7 394,5 | 4 901,5 | 4 953,1 | 6 344,9 | 6 740,8 | 6 918,1 | 1 |
| República de Bashkortostán | 574,7 | 287,9 | 59,5 | 353,7 | 312,4 | 223,5 | 14 |
| República de Tartaristán | 59,7 | 14,4 | 8,4 | 47,8 | 37,9 | 37,0 | 16 |
| Región de Kírov | 767,6 | 434,7 | 471,1 | 585,7 | 552,8 | 580,8 | 7 |
| región de Nizhny Novgorod. | 176,2 | 28,2 | 5,9 | 10,6 | 13,1 | 11,4 | 22 |
| Región de Oremburgo | 6,9 | 5,7 | 5,0 | 6,0 | 6,0 | 6,0 | 24 |
| región de permanente | 4 269,2 | 3 254,0 | 3 940,5 | 4 359,6 | 4 888,5 | 5 093,4 | 1 |
| Región de Samara | 1 053,3 | 581,9 | 457,0 | 566,6 | 459,7 | 490,6 | 9 |
| Región de Saratov | 486,9 | 294,7 | 5,7 | 414,9 | 470,4 | 475,4 | 10 |
| Distrito federal de los Urales | 398,1 | 42,7 | 42,4 | 25,3 | 26,0 | 30,9 | 6 |
| región de Sverdlovsk. | 359,8 | 19,7 | 7,9 | 12,6 | 13,2 | 16,0 | 19 |
| Región de Cheliábinsk | 38,3 | 23,0 | 34,5 | 12,7 | 12,8 | 14,9 | 21 |
| Distrito Federal de Siberia | 835,7 | 724,3 | 219,0 | 498,0 | 530,2 | 606,1 | 5 |
| Región de Altai | 16,4 | 15,4 | 9,0 | 15,0 | 13,9 | 15,4 | 20 |
| Territorio de Krasnoyarsk | 22,9 | 10,0 | 16,9 | 22,1 | 15,8 | 21,6 | 17 |
| región de irkutsk | 259,0 | 288,8 | 8,1 | 10,6 | 9,1 | 6,1 | 23 |
| Región de Kémerovo | 537,4 | 410,1 | 185,0 | 450,3 | 491,4 | 563,0 | 8 |
Según el Comité Estatal de Estadísticas de la Federación Rusa
