Двойной суперфосфат
Двойно́й суперфосфа́т — это водорастворимое концентрированное фосфорное удобрение, выпускаемое в гранулированном виде. Основной фосфорсодержащий компонент — моногидрат дигидрофосфата кальция Ca(H2PO4)2·H2O. Также содержит другие фосфаты кальция и магния, около 6% серы и 2% азота. Двойной суперфосфат, в отличие от простого суперфосфата, практически не содержит балластных веществ (CaSO4), что сокращает расходы на транспорт, хранение и тару[1][2].
Производство
Двойной суперфосфат производят действием ортофосфорной кислоты на природные фосфаты: .
В производстве двойного суперфосфата используются три метода[3]:
- поточный (основной) — проводится в два этапа: разложение сырья в реакторах с последующим гранулированием и высушиванием полученной пульпы в барабанном грануляторе-сушилке. Товарный двойной суперфосфат с поверхности нейтрализуют мелом или NH3 для получения стандартного продукта;
- камерный — разложение фосфатов с использованием термической или экстракционной кислоты концентрацией 50 – 58% P2O5 при избытке 110% от стехиометрического количества с последующим выдерживанием продукта для созревания на складе;
- камерно-поточный — разложение в суперфосфатных камерах непрерывного действия (без операции складского созревания) с использованием экстракционной кислоты концентрацией 47 – 49%, взятой в стехиометрическом отношении.
В России используют в основном поточный и камерный методы.
Химические свойства
Фосфорсодержащие компоненты в основном те же, что и в простом суперфосфате, но в большем количестве, а содержание CaSO4 составляет 3-5 %. При нагревании выше 135—140 °C двойной суперфосфат начинает разлагаться и плавиться в кристаллизационной воде, после охлаждения становится пористым и хрупким. При 280—320 °C ортофосфаты переходят в мета-, пиро- и полифосфаты, которые находятся в усвояемой и частично водорастворимой формах. Он плавится при 980 °C, превращаясь после охлаждения в стекловидный продукт, в котором 60-70 % метафосфатов цитраторастворимы.
Двойной суперфосфат содержит 43-49 % усвояемого фосфорного ангидрида (пятиокиси фосфора) Р2О5 (37-43 % водорастворимого), 3,5-6,5 % свободной фосфорной кислоты Н3РО4 (2,5-4,6 % Р2О5):
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
Также есть метод разложения фосфоросодержащего сырья фосфорной кислотой:
Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 = 5Ca(H2PO4)2 + HF
Производство в России
В России двойной суперфосфат выпускается в соответствии с ГОСТ 16306-80 двух марок[4]:
- марка А производится из хибинского апатитового концентрата или марокканских фосфоритов с массовой долей общих фосфатов не менее 32,5 %;
- марка Б производится из прибалтийских фосфоритов с массовой долей фосфатов не менее 28 %. В готовой продукции содержание фосфорного ангидрида соответственно 45÷47 и 42÷44 %.
Примечания
Литература
- Чепелевецкий М. Л., Бруцкус Е. Б., Суперфосфат. Физико-химические основы производства, М., 1958;
- Кармышов В. Ф., Химическая переработка фосфоритов, М., 1983; Двойной суперфосфат, Л., 1987
- Двойной суперфосфат // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- Абидова, Мамурахон Алишеровна, Убайдуллаева, Саидахон Баҳромжон Қизи, Ботиров Одилжон, Баҳромжон Ўғли Маҳмудов, Зариф Улуғбек Ўғли. Виды фосфорных удобрений и их получения // Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences. — 2022. — № 6.