Jednoduché superfosfáty – výroba a aplikácia

V súčasnosti sa však vyrábajú iné fosfátové hnojivá (ako napr. Triple Superfosfát), ktoré postupne nahrádzajú Single Superfosfát kvôli relatívne nízkemu obsahu fosforu. Hotový SSP je sypký prášok alebo granuly šedej farby. Jeho hlavnými zložkami sú fosforečnan vápenatý (Ca(H ₂ PO ₄ ) ₂ ·H ₂ O) a síran vápenatý (CaSO ₄ · 0,5H ₂ O). Samozrejmosťou Single Superfosfátu sú aj rôzne prímesi, ako fosforečnany železa a hliníka, oxid kremičitý alebo kyselina fosforečná. Všetky typy superfosfátov obsahujú rovnaké zložky, ktoré sa vyskytujú len v rôznych pomeroch. Superfosfáty sú najjednoduchšie a najčastejšie používané fosfátové hnojivá. Ľahko sa rozpúšťajú vo vode, čo uľahčuje vstrebávanie fosforu rastlinami. Tieto typy hnojív možno použiť na všetky druhy pôdy a všetky druhy plodín, ako aj na lúky a pasienky, preto sa nazývajú univerzálne hnojivá . Mali by sa aplikovať pred výsevom, najlepšie v kombinácii s draselnými soľami, v prítomnosti ktorých sú najúčinnejšie. Fosfor je jednou z najdôležitejších živín pre rastliny a jeho nedostatok sa prejavuje ich tuhosťou a náchylnosťou na lámavosť, nedostatok lesku, môžu sa objaviť aj červené sfarbenia na listoch. Malo by sa pamätať na to, že fosfátové hnojivá ovplyvňujú najmä kvalitu plodín, nie ich množstvo.

Suroviny potrebné na výrobu SSP

Na výrobu jednoduchého superfosfátu sa používa hlavne fosforit a apatit. Fosfority sú sedimentárne horniny chemického alebo organického pôvodu, pozostávajúce hlavne z fosforečnanov (obsahujú od 12 do až 40 %P ₂ O ₅ ). Apatity sú zase minerály primárne vulkanického pôvodu. Fosfority vznikajú ako výsledok zrážania fosforečnanu vápenatého z morskej vody. Najväčšie ložiská týchto hornín sa nachádzajú v Severnej Amerike, na Ukrajine, v Rusku a Alžírsku, Tunisku a Egypte. V Poľsku sa fosfority nachádzajú v pohorí Bardzkie a na okraji pohoria Świętokrzyskie. Bohužiaľ, ťažba týchto ložísk bola prerušená v 70. rokoch 20. storočia. Ďalšou veľmi dôležitou surovinou potrebnou na výrobu superfosfátov je kyselina sírová . Preto je najlepšie, ak sú zariadenia na výrobu kyseliny sírovej a superfosfátu umiestnené čo najbližšie k sebe. To umožňuje eliminovať _proces transportu _H2SO4 , ktorý je mimoriadne náročný a drahý. Moderné závody na výrobu fosfátových hnojív sú zvyčajne postavené v blízkosti zariadení vyrábajúcich kyselinu sírovú.

Výroba jednoduchého superfosfátu

Príprava SSP pôsobením kyseliny sírovej na fluorapatit je zložitý a viacfázový proces. Reakcia prebieha hlavne v oblasti difúzie. Prvou etapou je príprava fosfátových surovín, ktorá spočíva v rozdrobení ich zŕn na veľkosť pod 0,16 mm. Paralelne s týmto procesom sa môže uskutočniť riedenie (až do asi 68 %) a chladenie kyseliny sírovej. V závislosti od druhu použitej suroviny sa teplota H ₂ SO ₄ mení. Typicky je to asi 30-40 °C pre fosfátovú horninu a asi 60-70 °C pre apatit. Rozdrvená fosforová surovina sa prepraví na váhu a nasáva do kontinuálneho miešača. Potom sa zavedie kyselina sírová . Ďalšou fázou získania Single Superfosfátu je mechanické zmiešanie všetkých zložiek. Už v tomto momente začína počiatočná distribúcia fosforitu. Po premiešaní sa obsah miešačky prenesie do kontinuálnej reakčnej komory, kde prebiehajú procesy tuhnutia a tvrdnutia. V neskoršom štádiu sa superfosfát melie a potom sa skladuje pri teplote asi 35-40 °C. Pripravená hmota "dozrieva" asi 2-3 týždne a dovtedy sú reakcie rozkladu fosfátov ukončené. Počas cyklu dozrievania sa obsah voľnej kyseliny fosforečnej v SSP znižuje a zvyšuje sa množstvo P ₂ O ₅ (ktorý je rastlinami veľmi dobre absorbovaný). Miešanie superfosfátu v sklade ďalej urýchľuje procesy. Poslednou fázou je granulácia superfosfátu. Ide o mimoriadne dôležitý proces, pretože ovplyvňuje fyzikálne vlastnosti konečného produktu. Celá fáza granulácie prebieha v rotačných granulačných bubnoch. Práškový superfosfát sa rozprašuje, aby sa zvlhčil, a rotácia bubna spôsobuje tvorbu granúl rôznych veľkostí. Pripravený produkt sa po konečnom vysušení rozdelí na frakcie s rôznou zrnitosťou a balí do papierových vriec. Obsah fosforu v jednoduchom superfosfáte je zvyčajne 16-20 %, vyjadrený ako _{P205 .}

Výber konštrukčných materiálov pre proces výroby superfosfátu

Aby bol proces výroby superfosfátov správne vykonaný, je dôležité zvoliť správne konštrukčné materiály zariadenia. Kvôli použitiu kyseliny sírovej a prítomnosti fluorovodíka vo finálnych produktoch musí byť prístrojové vybavenie použité v tomto procese kyselinovzdorné. Výroba Single Superfosfátu prebieha v nádržiach vyložených olovom, tvrdým PVC alebo teflónom. Všetky cievky používané v tomto procese sú vyrobené z kyselinovzdornej ocele alebo olova (avšak olovo sa už v moderných inštaláciách nepoužíva). Okrem toho je veľmi dôležité používať antikoróznu ochranu (napr. guma alebo faolit) kvôli uvoľňovaniu fluorovodíka pri procese.