Kombinovaná průmyslová hnojiva typu NPK

Úvod

Z hlediska zastoupení základních biogenních prvků jsou rozeznávána průmyslová hnojiva:
- jednosložková - obsahují pouze jeden ze základních biogenních prvků (živin), t.j. dusík, fosfor nebo draslík,

- vícesložková - dvojitá (obsahující dva z uvedených prvků) nebo plná obsahující všechny tři základní biogenní prvky.

Vícesložková hnojiva jsou dále rozlišována směsná, vyráběná pouhým smícháním jednosložkových hnojiv v požadovaném poměru živin bez potřeby průběhu chemických reakcí ve směsi a hnojiva kombinovaná, kde spolu jednotlivé složky během výroby musí chemicky reagovat. Právě při výrobě kombinovaných hnojiv je technologicky výhodné použití surovin s vysokou koncentrací základních složek a minimem znečišťujících příměsí. Některé ze složek reakčního systému je nezbytné oddělovat nebo je alespoň vázat do sloučenin nerozpustných ve vodě pro zajištění žádaných kvalitativních znaků, případně je oddělovat z jiných důvodů - v hnojivu jsou balastem a snižují jeho koncentraci, ale jinak jsou velmi žádané pro možnost dalšího využití.

Suroviny pro výrobu kombinovaných hnojiv

Základními surovinami pro výrobu kombinovaných hnojiv jsou:
- kapalný nebo plynný čpavek,
- kyselina dusičná s koncentrací 52 - 70 %,
- fosfáty nebo kyselina fosforečná,
- chlorid nebo síran draselný.

Dalšími surovinami může být dle zvolené technologie např. kyselina sírová, síran amonný, oxid uhličitý, dusičnan amonný, případně fosforečnany amonné. Z uvedených základních surovin má pro volbu výrobní technologie a kvalitu produktu rozhodující význam zpracovávaný fosfát. Jsou rozlišovány dva základní typy fosfátů s obecným vzorcem vystihujícím jejich základní chemické složení Ca5(PO4)3X :

- fosfority sedimentárního původu, kde "X" může být iont F-, Cl- a hlavně CO32-,

- apatity vulkanického původu, kde je iont Cl- ve stopovém množství a zpravidla výrazně převažuje obsah iontu F-nad CO32-.




Technologie výroby kombinovaných hnojiv

Základní technologickou operací při výrobě kombinovaných hnojiv je rozklad fosfátů v min. 5%-ním přebytku kyseliny dusičné s koncentrací nad 53,0 %hm.:

2 Ca5(PO4)3F + 20 HNO3 --- 10 Ca(NO3)2 + 6 H3PO4 + 2 HF

Cílem rozkladu je převedení všech složek do roztoku, tzv. rozložené břečky. Dalším úkolem je úprava poměru mezi P a Ca tak, aby ve výsledném produktu po neutralizaci čpavkem a přídavku draselné složky byl fosfor ve sloučeninách dobře rozpustných ve vodě nebo slabých minerálních kyselinách. Jen tak je z půdního roztoku přístupný rostlinám. Této podmínce vyhovují dihydrogen- nebo minimálně hydrogenfosforečnany vápenaté vznikající při neutralizaci:

7 Ca(NO3)2 + 6 H3PO4 + 2 HF + 14 NH3 --- 6 CaHPO4 + CaF2 + 14 NH4NO3

Ze stechiometrických rovnic rozkladu a neutralizace je patrné, že se musí odstranit nebo do jiných nerozpustných sloučenin vázat min. 3 moly Ca z původně přítomného fluoridofosforečnanu vápenatého. Podle způsobu úpravy poměru mezi fosforem a vápníkem jsou rozlišovány následující základní technologie výroby NPK:

NPK-2 - rozklad je realizován kyselinou dusičnou s přídavkem kyseliny sírové, kdy je přebytečný vápník vázán do dihydrátu síranu vápenatého - sádry - CaSO4.2H2O, která zůstává po neutralizaci čpavkem v hnojivu. Sádra je balastem, který snižuje koncentraci živin v hnojivu.

NPK-3 - rozložená břečka je po částečné neutralizaci čpavkem sycena oxidem uhličitým, který váže vápník do uhličitanu vápenatého zůstávajícího v hnojivu. Do vzniklé suspenze je po odpaření dávkován chlorid nebo síran draselný. Vzniklá tavenina je granulována, surový granulát sušen, chlazen, tříděn a vytříděný produkt povrchově upravován. Nadsítný podíl z třídění po rozdrcení a podsítný podíl je přímo vracen zpět do ganulace.

NPK-4A - po rozkladu v kyselině dusičné je dávkován hydrogensíran amonný, který část vápníku sráží v formě sádry. Další postup zpracování suspenze po neutralizaci čpavkem je stejný pro všechny typy NPK jako je tomu pro NPK-3.

NPK-4B - po rozkladu v kyselině dusičné je dávkován síran draselný a amonný, které sráží vápník jako sádru.

NPK-NF - po rozkladu fosfátu kyselinou dusičnou je do rozložené břečky dávkována kyselina fosforečná snižující koncentraci vápníku - upravující jeho poměr k fosforu.

NPK-1 - z podchlazené rozložené břečky je po krystalizaci (vymražení) filtrací oddělen tetrahydrát dusičnanu vápenatého. Viz obrázek.

Převzato z: Prof. Ing. Otakar Söhnel, DrSc., Ing. Miroslav Richter, Skriptum: Průmyslové technologie III, FŽP UJEP, Ústí nad Labem, 1999

USA = Tupé stádo ovcí v honbě za světovým kapitálem.
---------------------------------------------------------------------------
400/600W, Rockwool Drip, 20 x Shiva Skunk - 3. kolo (Sklizeno - 320g)

Rychlý přehled 2. kola od GrowLAMi -> 400w, Drip, 16 x WW
---------------------------------------------------------------------------
Olympus Fe-200 (už ne, nepřežil pád ) ASUS M70Vr

Naposledy upravil GrowLAMA 23-05-2008 v 12:28 PM