Jednoduché superfosfáty – výroba a aplikace

V současné době se však vyrábí jiná fosforečná hnojiva (jako např. Triple Superfosfát), která postupně nahrazují Single Superfosfát díky relativně nízkému obsahu fosforu. Hotový SSP je sypký prášek nebo granule šedé barvy. Jeho hlavními složkami jsou fosforečnan vápenatý (Ca(H ₂ PO ₄ ) ₂ ·H ₂ O) a síran vápenatý (CaSO ₄ ·0,5H ₂ O). Součástí Single Superfosfátu jsou samozřejmě i různé příměsi, jako jsou fosforečnany železa a hliníku, oxid křemičitý nebo kyselina fosforečná. Všechny typy superfosfátů obsahují stejné složky, které se vyskytují pouze v různých poměrech. Superfosfáty jsou nejjednodušší a nejčastěji používaná fosfátová hnojiva. Snadno se rozpouštějí ve vodě, což usnadňuje vstřebávání fosforu rostlinami. Tyto typy hnojiv lze použít na všech typech půd a všech druhů plodin, stejně jako na loukách a pastvinách, proto se nazývají univerzální hnojiva . Měly by být aplikovány před výsevem, nejlépe v kombinaci s draselnými solemi, v jejichž přítomnosti jsou nejúčinnější. Fosfor je pro rostliny jednou z nejdůležitějších živin a jeho nedostatek se projevuje jejich tuhostí a náchylností k lámání, nedostatkem lesku, mohou se objevit i červené zbarvení listů. Je třeba připomenout, že fosfátová hnojiva ovlivňují především kvalitu plodin, nikoli jejich hojnost.

Suroviny potřebné pro výrobu SSP

Pro výrobu jednoduchého superfosfátu se používá především fosforit a apatit. Fosfority jsou sedimentární horniny chemického nebo organického původu, sestávající převážně z fosforečnanů (obsahují od 12 do až 40 %P ₂ O ₅ ). Apatity jsou zase minerály primárně vulkanického původu. Fosfority se tvoří jako výsledek srážení fosforečnanu vápenatého z mořské vody. Největší ložiska těchto hornin se nacházejí v Severní Americe, na Ukrajině, v Rusku a Alžírsku, Tunisku a Egyptě. V Polsku se fosfority nacházejí v pohoří Bardzkie a na okraji Svatokřížských hor. Těžba těchto ložisek byla bohužel v 70. letech 20. století ukončena. Další velmi důležitou surovinou potřebnou pro výrobu superfosfátů je kyselina sírová . Proto je nejlepší, když jsou závody kyseliny sírové a superfosfátu umístěny co nejblíže k sobě. To umožňuje _eliminovat proces transportu _H2SO4 , který je extrémně obtížný a drahý. Moderní závody na výrobu fosforečnanových hnojiv jsou obvykle postaveny v blízkosti zařízení na výrobu kyseliny sírové.

Výroba jednoduchého superfosfátu

Příprava SSP působením kyseliny sírové na fluorapatit je složitý a vícefázový proces. Reakce probíhá především v oblasti difúze. První etapou je příprava fosfátových surovin, která spočívá ve fragmentaci jejich zrn na velikost pod 0,16 mm. Paralelně s tímto procesem lze provádět ředění (až asi 68 %) a chlazení kyseliny sírové. V závislosti na typu použité suroviny se teplota H ₂ SO ₄ mění. Typicky je to asi 30-40 °C pro fosfátovou horninu a asi 60-70 °C pro apatit. Rozdrcená fosforová surovina je dopravována na váhu a odsávána do kontinuálního mixéru. Následně se zavádí kyselina sírová . Další fází získání Single Superfosfátu je mechanické míchání všech složek. Již v tomto okamžiku začíná počáteční distribuce fosforitu. Po promíchání je obsah mixéru převeden do kontinuální reakční komory, kde probíhají procesy tuhnutí a tuhnutí. V pozdější fázi se superfosfát mele a poté se skladuje při teplotě asi 35-40 °C. Připravená hmota "zraje" asi 2-3 týdny a do té doby jsou reakce rozkladu fosfátů ukončeny. Během cyklu zrání klesá obsah volné kyseliny fosforečné v SSP a zvyšuje se množství P ₂ O ₅ (který je rostlinami velmi dobře absorbován). Míchání superfosfátu ve skladu dále urychluje procesy. Poslední fází je granulace superfosfátu. Jedná se o mimořádně důležitý proces vzhledem k tomu, že ovlivňuje fyzikální vlastnosti konečného produktu. Celá granulační fáze probíhá v rotujících granulačních bubnech. Práškový superfosfát se rozstřikuje, aby se zvlhčil, a rotace bubnu způsobuje tvorbu granulí různých velikostí. Připravený produkt je po konečném vysušení rozdělen na frakce s různou zrnitostí a balen do papírových pytlů. Obsah fosforu v jednoduchém superfosfátu je obvykle 16-20 %, vyjádřeno jako P ₂ 0 ₅ .

Výběr konstrukčních materiálů pro proces výroby superfosfátu

Aby byl proces výroby superfosfátů správně proveden, je důležité zvolit správné konstrukční materiály zařízení. Vzhledem k použití kyseliny sírové a přítomnosti fluorovodíku ve finálních produktech musí být přístrojové vybavení použité v tomto procesu kyselinovzdorné. Výroba Single Superfosfátu probíhá v nádržích vyložených olovem, tvrdým PVC nebo teflonem. Všechny cívky použité v tomto procesu jsou vyrobeny z kyselinovzdorné oceli nebo olova (avšak olovo se již v moderních instalacích nepoužívá). Navíc je velmi důležité používat antikorozní ochranu (např. pryž nebo faolit) kvůli fluorovodíku, který se při procesu uvolňuje.