Плавленый фосфат магния
Пла́вленые ма́гниевые фосфа́ты (томасшлак) — форма фосфорных удобрений, нерастворимых в воде, но растворимых в щелочном цитратном растворе или слабых кислотах. Является отходом металлургического производства в результате взаимодействия оксида фосфора Р2О5 с известью СаО (примерная формула Са3(РО4)2СаО). Образуется при переработке чугуна с большим содержанием фосфора в техническое железо томасовским способом. Томасшлак — эффективное удобрение, которое применяют в виде тонко размолотого порошка на сильно кислых почвах (торфянистых и болотистых) для нейтрализации избытка кислот и обогащая легко усвояемыми растениями фосфором и магнием[1].
Общие сведения
| Плавленный фосфат магния |
|---|
Производство
Плавленные фосфаты магния получают как побочный продукт переработки фосфористого чугуна в железо и сталь методом, предложенным С. Томасом в 1879 году. Чтобы примесь фосфора не снижала качество металла, его стали удалять, связывая со свежеобожженной известью. При температуре 1800—2000 °С в результате окисления фосфора до Р2O5 и связывания образуются известковые соли фосфорной кислоты, которые вместе с кремнекислым кальцием и другими примесями всплывают на поверхность расплавленного металла в виде шлака. После остывания шлак размалывают и используют в качестве фосфорного удобрения[2].
Обе соли растворимы в 2%-ной лимонной кислоте. В томасшлаке также содержатся труднорастворимые фосфаты[2].
Плавленые магниевые фосфаты также получают путём сплавления при температуре 1250—1350 °С природных фосфатов с минералами, в составе которых есть магний (оливинит, серпентинит)[3]. Технология производства без применения серной кислоты, была разработана в Научном институте по удобрениям и инсектофунгицидам (НИУИФ) имени Я. В. Самойлова. В качестве сырья могут быть использованы фосфориты и апатиты, содержащие примеси доломита, глауконита, сидерита, нефелина[1].
Описание
Томасшлак представляет собой тёмный тяжёлый порошок. Он содержит от 7—8% до 16—20% цитраторастворимой Р2O5, а в виде примесей — соединения железа, силикат кальция, ванадия, марганца, молибдена, алюминия, магния и др.[2]. Отличается от нормального фосфата кальция тем, что содержит в составе избыток CaO, благодаря чему является сильно щелочным.
Химический состав
Плавленые магниевые фосфаты содержат фосфор в виде солей:
- тетракальций фосфата (4СаО⋅Р2O5 или Са4Р2O9) — образуется при недостатке SiO2[2];
- силикокарнатита (Ca4P2O9⋅CaSiO3) — образуется при избытке SiO2[2].
Плавленые магниевые фосфаты содержат[1]:
- усвояемую фосфорную кислоту (около 20 %);
- окись магния (до 12 %).
Фосфор нерастворим в воде, но хорошо растворяется в 2-процентной лимонной кислоте[2].
Применение
Преимущество плавленых фосфатов по сравнению с водорастворимыми формами фосфорных удобрений в том, что растения используют фосфор постепенно. В результате взаимодействия с растворённым углекислым газом (углекислотой), присутствующей в почвенной влаге, томасшлак постепенно распадается с образованием трикальцийфосфата, который доступен растениям. Дополнительно, благодаря щелочной реакции, он нейтрализует кислотность почвы[2].
Эффективность удобрения на разных почвах проявляется неодинаково. На чернозёмах оно действует слабее, чем суперфосфат, на почвах нечернозёмной зоны и кислых торфянистых и песчаных — более эффективно[2][4][3].
Нейтрализующая способность плавленых фосфатов также имеет значение при его сочетании с кислыми формами азотных удобрений[2].
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 Плавленый фосфат магния. chem21.info. Дата обращения: 19 июля 2024.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Фосфорные удобрения. universityagro.ru. Дата обращения: 22 августа 2024.
- ↑ 1 2 Петров Валентин Петрович, Саморукова Антонина Григорьевна, Токарев Александр Дмитриевич, 2015, с. 94.
- ↑ З. Ю. Юнусова, Г. Н. Даминов, С. О. Алимкулов, 2016.
Литература
- Петров В. П., Саморукова А. Г., Токарев А. Д. Одно из нереализованных направлений комплексного использования полезных ископаемых Кольского полуострова – плавленые магниевые фосфаты: от идеи до опытно-промышленных испытаний // Труды Кольского научного центра РАН. — 2015. — № 7 (27).
- Юнусова З. Ю., Даминов Г. Н., Алимкулов С. О. Использование разносоставных фосфорных удобрений // Молодой учёный (журнал). — 2016. — Т. 109, № 5. — С. 175—178.
.png)