|
|
 |
|
 |
|
Производство калийно-силикатных удобрений
Категория: Новости |
Новость от: admin |
23-06-2011
Артак Рубенович Демирчян
Высококалийные риолит-дацитовые туфы Ташира (Лори, Армения) и их применение в качестве эффективного агроудобрения
Цель и задачи исследований.
• Комплексное изучение минералогических, петроло-гических, геохимических и физико-химических свойств высококалийных риолит-дацитовых туфов (РДТ) месторождения Ташир области Лори.
• Создание на основе РДТ технологической схемы с целью организации производства эффективного и экологичного агроудобрения пролонгированного действия.
Фактический материал, методика исследований и объем работы.
Научная новизна работы.
• Подтверждено, что РДТ служат исходным сырьем для производства калийно-силикатных удобрений.
• Предложены технологические схемы организации производства агроудобрения с применением методов струйного помола и различных средств активирования.
Основные защищаемые положения.
• Установлено, что высококалийные РДТ генетически являются производными исходных туфолав типа игнимбритов, преобразованных в процессах калиевого метасоматоза, окварцевания и раскристаллизации вулканического стекла.
• Предложен принципиально новый подход к обогащению породы с помощью струйного доизмельчения и селективного перевода в концентрат калиевого полевого шпата с отделением кварц - и железосодержащих минералов.
• Рекомендованы новые оптимальные параметры синтеза удобрения:
температура от 150Со и выше; Ж:Т=1,2:1; соотношение CaO/SiO2=1:3 (с пересчетом CaO в MgO), тонина измельчения принята до 75% класса 0,007мм; заполнение смесью до 0,6 объема автоклава; время синтеза 1.5ч.
4. Предложена комплексная энергосберегающая технологическая схема (два варианта) организации производства калийно-силикатного удобрения.
5. Подтверждено, что удобрение пролонгированного действия является высокоэкологичным и эффективным на кислых, бедных калием и магнием почвах.
Практическая ценность работы.
• Технологическая схема предполагает безотходное и эффективное производство удобрения и утилизацию кварц- и железосодержащих хвостов обогащения.
• Снижение энергозатрат при производстве удобрения достигается использованием энергоресурсов экзотермической реакции образования гидроксилов Са и Мg, а также избыточного тепла Ванадзорского химпрома.
• Агроудобрение при достаточно низком содержании натрия и полном отсутствии хлора, богато необходимым для растений калием
( K2O от 10 до 14%).
• Вегетационные опыты показали прибавку урожая картофеля и др. культур до 30% и по сравнению с контролем намного повысили качественные и экологические показатели.
• Ванадзорским химпромом в 2008г. из РДТ было получено около 40т калийно-силикатных удобрений, которые были предоставлены фермерам и оказались весьма эффективными на различных сельхозкультурах.
• Опыты, поставленные в 2008–2009 гг. автором на почвах с. Опарци (Степанаван), также показали прибавку на 30% урожая картофеля.
Геоэкология
Применение удобрения способствует улучшению окружающей среды:
• Освоение и разработка месторождения отвечают требованиям рационального природопользования и характеризуются рядом благоприятных факторов;
• Система струйного измельчения сводит к минимуму выбросы пылевидных частиц в атмосферу;
• Освоение и разработка месторождения мини-мально влияют на водные ресурсы района ;
• Воздействие удобрения на охрану земельных
ресурсов имеет ряд существенных преимуществ;
• Удобрение медленно разлагаются почвенными водами и корневыми системами растений, тем самым не загрязняет окружающую среду;
• Природные мелиоранты (дацитовые туфы) уменьшают накопление тяжелых металлов до 18,5–20кг/га, что уменьшает техногенное загрязнение почвы;
• Сельхозкультуры, выращенные на основе удобрения являются безопасными, что важно для населения и экспорта;
• Продукция соответствует эколого-токсиколо-гическим нормативам;
• Поставка удобрения сельскому хозяйству коренным образом может изменить геоэкологи-ческую ситуацию и повысить социальный уровень сельского населения.
• Разработанные технологические схемы производства удобрения сравнительно менее энергоемки в 3–4 раза , а полученная продукция эффективнее на 30–40% ;
• В Армению калийные удобрения не поставляются более 20 лет, а импортируется лишь аммиачная силитра и по высокой цене (145 тыс. драм/тонна);
• Следовательно, производство калийно-силикатных удобрений является для Армении жизненной необходимостью.
Широкий диапазон применения соединений калия в практике общеизвестен.
Так, установлено, что ионы калия активизируют синтез органических веществ в растительных клетках и особенно сильно влияют они на процессы образования углеводов. Если калия не хватает, то растение хуже усваивает углекислый газ и для синтеза новых молекул углеводов ему не достает углеродного «сырья».
В практике сельскохозяйственных работ традиционно химические удобрения (селитра, фосфаты и др.), теряют от 30 до 50% их первоначального объема. Причиной тому служит легкорастворимый характер химудобрений и активный смыв из почвы . В результате наблюдается нарушение экологического равновесия в отрицательную сторону и вынос значительной части удобрения.
Для получения калийных удобрений обычно из породы,содержащей минерал сильвинит (KCL) выделяют хлористый калий методом галургии или флотации. Отдельно ион хлора вносимый без калия для некоторых почв нежелателен.
Для некоторых растений он вообще противопоказан. Избыток ионов CL снижает содержание крахмала в клубнях картофеля, ухудшает качество льняных волокон, а персики, виноград и цитрусовые становятся более кислыми. Отсюда возникает целесообразность использования высококалийного сырья для внесения в почву.
Алюмо-силикатные руды и продукты их переработки могут служить в качестве эффективных мелиорантов кислых дерново-подзолистых почв и являются дешевыми бесхлорными калийными удобрениями пролонгированного действия, имеющими щелочную реакцию.
Таким образом, чтобы решить продовольственную проблему страны необходимы новые источники получения химических удобрений, причем с разработкой такой технологии, чтобы конечный продукт не нарушал экологического равновесия.
Для этой цели в результате поисковых работ в 1982 - 92 г.г. в районе Ташира, области Лори Республики Армения были обнаружены и изучены (Харатян Э., Бартикян П.)
риолит- дацитовые туфы ( РДТ) с высоким содержанием калия (10,5-12,22%).
Эти породы в разное время технологически изучались в лабораториях института общей и неорганической химии АН Арм. ССР (руководитель Григорян Г.), а агрохимически - на кафедре агрохимии Армянского сельскохозяйственного института (руководители - Ерицян С., Галстян М. ), а также на Соликамской сельскохозяйственной опытной станции им.В.Н.Прокошева в 1990-92 гг. Агрохимические данные изложены ниже по результатам этих исследований.
В геологическом отношении район распространения высококалийных пород представляет собой палеогеновый субстрат, где преимущественно распространены породы среднего - и верхнего эоцена.
Возраст этих образований определен данными абсолютного возраста (29,7±1,5 до 42,3±0,4 млн. лет).
В пределах исследованной территории вулканогенные и туфо-осадочные породы этого периода занимают довольно обширную площадь около 5 кв .км. и образуют потоки, покровы и экструзивные тела.
Минералогичекая характеристика
Главными породообразующими минералами изученных туфов являются калиевый полевой шпат и кварц. Калиевый полевой шпат, как главный породообразующий минерал туфов, пользуется широким распространением, весовое количество которого варьирует от 58,4 до 77,6% и от 26,3 до 47,9% в интенсивно окварцованных разностях
Акцессорные минералы представлены кристалликами: сфена, апатита, магнетита, а также пирита, барита, ильменита, гематита и циркона.
Наряду с ними в породе присутствуют обломки пемзы, вулканического стекла, кристаллы плагиоклаза, серицита, мусковита, хлорита и цеолитов.
Петрохимическая характеристика
Из имеющихся в литературе по участку более 150 данных полного химического анализа туфов нами выделены 90 наиболее достоверных полноценных анализов и дополнительно выполнены по образцам А.Р.Демирчяна 20 контрольных силикатных химических анализов
Петрохимической особенностью высококалиевых дацитов на всей изученной территории в целом является весьма высокое (9,20–12,22-13,0%) содержание K2O и слабая насыщенность их Al2O3 (11,25–14,59%), кроме того отмечается незначительное содержание Na2O (0,17–0,89%), MgO (0,08–0,65%) и CaO (0,46–1,89%).
Типоморфными химическими компонентами высококалиевых риодацитов являются: SiO2, Al2O3 и K2O.
ЗАПАСЫ И РЕСУРСЫ ВЫСОКОКАЛИЙНЫХ ПОРОД
Ресурсы , которые обеспечивают содержание K2O в пределах 10-12%, представляют участки:
К юго-востоку от с. Петровка (Центральный).
К западу от с. Круглая шишка.
К западу от с. Норашен.
Гогаван (Эвлу)
и подсчитанные суммарные запасы составляют по категории Р1 около 70 млн.тонн.
Одной из главных задач проведенных работ является выделение реальных запасов и ресурсов высококалийных пород со средним содержанием двуокиси калия 9–11%. Это фактические данные поверхности и буровых скважин.
В результате геолого-поисковой оценки определены реальные ресурсы высококалийных пород на длительный срок освоения, исходя из потребностей республики около 50-60 000 т. в год.
Объект высококалийных пород находится в весьма благоприятных горно-технических условиях.
Накопленный геологический материал говорит о том, что подсчитанные запасы и ресурсы высококалийных пород можно увеличить на несколько раз.
В настоящее время нами разработана простая, с наименьшими затратами, безотходная технология получения калийных удобрений путем термической обработки гидрокиси кальция,магния и риолит-дацитовых туфов.
Продукт-удобрение обладает высокой степенью дисперсности, пористости, влагостойкости, адсорбционной способности и является калиевым удобрением замедленного действия.
Установлено, что калий из модифицированного продукта переходит в раствор постепенно, поэтому становится возможным его применять в виде питательного запаса в высоких дозах.
Полученная всесторонняя информация по объекту высококалийных пород участка Петровка месторождения Ташир уже позволяет приступить к следующему этапу исследований и внедрению предложенного удобрения в практику.
Агрохимические показатели.
В результате полевых и вегетационных опытов неоднократно изучалось влияние удобрений ,полученных из высококалийных риолит-дацитовых туфов (РДТ) Ташира на урожайность, качество урожая и агрохимические показатели кислых бедных магнием и кальцием дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв Предуралья и Армении.
В итоге было установлено, что приготовленные способом термогидротермальной обработки (модификации) калийно-известковое и калийно – магнезиальное удобрения (K2O 7.12 и 6.56,CaO 16.07 и 9.70, MgO 0,08 и 5,0% ) из РДТ Таширского месторождения эффективно влияли на урожайность ячменя и картофеля и качество урожая, снижая актуальную кислотность, повышая содержание обменно-поглощенных оснований Ca и Mg , насыщенность почвы основаниями.
Медленное освобождение калия из калийно-силикатных удобрений удавалось компенсировать внесением 1 / 3 нормы калия в форме растворимового удобрения («стартовая доза» ) и добавкой до 2% от массы тука технических линосульфонатов, обладающих свойствами комплексонов.
По данным всех исследований калий полевые шпаты и другие минералы риолит-дацитовых туфов служат потенциальным резервом калия в почвах и непосредственным источником калийного питания растений.
Освобождение калия из силикатов связано с разрушением кристаллической решетки в процессах гидролиза под воздействием воды, кислорода и углекислого газа с помощью корневых выделений растений.
Ассортимент силикатных калийных удобрений необходимо расширить путем создания комплексных удобрений, содержащих не только калий и кремний, но также доступные растениям магний, кальций, железо и фосфор.
Агрохимические испытания показали, что полученное алюмосиликатное сырье:
- по содержанию калия эквивалентного количеству традиционного хлористого калия более положительно воздействует на рост растений;
- улучшает водный режим растений и уменьшает потери азота в почве;
- калий переходит в раствор постепенно, по мере усвоения его растением;
- совместное применение природных мелиорантов - РДТ и цеолитов положительно сказывается на урожайности и на уменьшение поступления в растения тяжелых металлов, а производимая продукция соответствует эколого- токсикологическим нормативам.
Применение РДТ с содержанием эквивалентного количества калия по сравнению с хлористым калием обеспечивает более высокий урожай:
для озимой пшеницы и ярового ячменя (3.0-4.1 ц / га, т.е. 10.5-17.0 % );
зерна ярового ячменя: 5.6-6.4 ц / га (31.4-70.4%);
клубней картофеля: 55.9 -66.2 ц / га (27.5—32.6 % );
сырой массы смешанных посевов горох- овес- подсолнечник - кукуруза : 88.0- 102.3 ц / га (26.6- 31.0 %).
Таким образом, модифицированный РДТ можно применять как медленно действующее калийное удобрение и вносить в почву один раз в высоких дозах на несколько лет.
Контакты:
Докт.-проф. ГЕВОРКЯН РУДОЛЬФ ГРИГОРЬЕВИЧ
Кафедра минералогии, петрологии и геохимии
ЕРГОСУНИВЕРСИТЕТА
Ереван-0025. Тел: (+37410) 57 81 35 раб.
ул.Алека Манукяна,1(+37410) 22 74 04 дом.
(+37407)77-555-71 моб.
Факс: (+37410) 554 641,
e-mail: rgev@ysu.am
|
|
 |
|
 |
|
|
|
|
Добавил: Огден Геворгян
Дата: 2014-03-03 10:20:43
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Производство калийно-силикатных удобрений
Հարգարժան `
Артак Рубенович Демирчян
Высококалийные риолит-дацитовые туфы Ташира (Лори, Армения) и их применение в качестве эффективного агроудобрения
Предлогаю принципиально новый подход к обогащению породы. С помощью вихревых мельницы "Гренцеба БСХ измельчать, потом всококалийные риолит-дацитовые туфы Ташира с известняком загружать в печь для совместноого спекения . Затем переводит в концентрат калиевого полевого шпата в виде водяного раствора, отделять , высушить и использубать как освоимого калиевого удобрение. А остаток то это - кварц, железосодержащих минерали и пушонка с Са(ОН)2 извести отделяеться ,как строй добавка (в цементу, бетона и т.д. ).
С Уважением!
Огден Геворгян
•
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проекты АТА
|
|
 |
|
 |
|
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка.
Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
|
|
|
|
|
|
