1
MAŠINSKI FAKULTET
UNIVERZITETA U BEOGRADU
ESEJ
Predmet:
Uvod u procesno inženjerstvo i zaštitu
životne sredine
Tema:
Proces proizvodnje fosfornih đubriva
Profesor: Studenti:
dr. Aleksandar Jovović
Mihailo Jovanović 238/17
Rastko Jovanović 241/17
Dušan Karličić 259/17
2
Fosforna đubriva
Fosfatne rude su glavni izvor fosfora u prirodi i koriste se kao sirovine za
proizvodnju komercijalnih fosfatnih đubriva i elementarnog fosfora koji se
upotrebljavaju u hemijskoj industriji i industriji hrane. Fosfor je nezamenljiv u
ishrani biljaka i nekim industrijskim primenama. Jedan je od esencijalnih
hranljivih sastojaka koji igra brojne uloge u metabolizmu, rastu i razvoju biljaka.
Ima gradivnu ulogu u makromolekulima kao što su nukleinske kiseline. Takođe
učestvuje i u transferu energije u metaboličkim putevima biosinteze i
biodegradacije. Zbog svega navedenog, zemljište se đubri sa različitim tipovima
komercijalnih fosfatnih đubriva da bi se poboljšala njegova plodnost.
Jedan deo
deficitarnog fosfora može se nadoknaditi upotrebom organskih đubriva (stajnjak,
kompost). Međutim, kad se uzme u obzir da su godišnje potrebe i preko 30 kg/ha
čistog fosfora, jasno je da se ove potrebe ne mogu podmiriti samo unošenjem
organskih đubriva. Ovaj deficit se nadoknađuje unošenjem raznih vrsta fosfornih
đubriva, koja u sebi sadrže neko od fosfornih jedinjenja.
Izvori i sirovine za proizvodnju fosfornih đubriva
Izvori za dobijanje fosfornih đubriva su prirodni fosfati, organskog porekla
(kosti) i mineralnog porekla (naslage mineralnih fosfata-apatit, fosforit, rude
gvoždja koje sadrže fosfor). Neki prirodni fosfati se samo mehanički sitne i
koriste kao djubriva ili se industrijski prerađuju. Sa gledišta prerade prirodnih
fosfata,fosforna đubriva su podeljena na:
a)prirodna fosforna đubriva
b)industrijska fosforna đubriva
I u jednim i u drugim đubrivima fosfor se nalazi kao Ca-fosfat i u zavisnosti od
njegove rastvorljivosti fosforna đubriva su svrstana u 5 grupa:
1.Grupa monokalcijum fosfata Ca(H2PO4)-fosfor rastvorljiv u vodi,predstavnici
su:
a)Običan superfosfat Ca(H2PO4)*2H2O+CaSO4*2H2O 17-19% P2O5
b)Koncentrovani superfosfati:
-Dvostruki Ca(H2PO4)2 35-42%P2O5
-Trostruki ili tripleks Ca(H2PO4)2 42-50% P2O5(Obicno 48% P2O5)
4
-Kalcijum metafosfat Ca (PO3)2 63-65% P2O5;25-27% CaO
-Kalijum metafosfat KPO3 58% P2O5;36-38% K2O
-Amonijum metafosfat NH4PO3 73% P2O5;17% N
Republika Srbija za potrebe proizvodnje složenih đubriva uvozi ili sirovine ili
gotova fosforna đubriva iz zemalja koja imaju velika nalazišta: Rusije, Francuske,
Portugala, Jordana, Maroka, Engleske… Jedino nalazište fosfata u Srbiji je Lisina
kod Bosilegrada. Međutim, iako je nalazište fosforita veliko, ruda je siromašna u
fosforu Ca3(PO4)2=12% P2O5 te bi se morala podvrgnuti obradi sa skupim
mineralnim kiselinama i ne eksploatiše se za sada.
U Republici Srbiji fosforna đubriva se ne primenjuju kao pojedinačna (ili vrlo
retko) već kroz složena đubriva dvojne ili trojne formulacije. Kako fosfor ima
malu pokretljivost u zemljištu unosi se u jesen pod osnovnu obradu (25-35cm
dubine). Male količine složenih đubriva u kojima je fosfor rastvorljiv u vodi
unose se podsetveno zbog boljeg ukorenjavanja mladih biljaka. Na tržištu Srbije
od fosfornih đubriva mogu se naći: koncentrovani superfosfat-tripleks
Ca(H2PO4)2 48% i dvojna đubriva monoamonijumfosfat MAP NH4H2PO4
11:48:0 P2O5 i diamonijum fosfat DAP (NH4)HPO4 20:53:0
Trostruki superfosfat (tripleks)
42-52%P2O5,Ca(HPO4)2 (45%P2O5)
Običan superfosfat sa 17-19% fosforne kiseline nije ekonomičan na primenu na
većoj udaljenosti od fabrike zbog povećanih transportnih troškova (17-
19%P2O5). Takodje,za njegovu proizvodnju ne mogu se koristiti fosfati sa nižim
sadržajem fosforne kiseline (<28% P2O5) i sadrži gips kao primesu, to su sve
razlozi za iznalaženje postupaka za proizvodnju superfosfata (dvostruki i trostruki
superfosfat).
Proizvodi se tretiranjem visokokoncentrovanih sirovih fosfata najčešće apatita
fosfornom kiselinom
3Ca3(PO4)2*CaF+12H3PO4------
9Ca(H2PO4)2+CaF
Dobijeni trostruki superfosfat je visokokoncentrovano đubrivo, sa 42-
52%P2O5=45%,17-22% CaO i 2-6% SiO3, sa fosfornom kiselinom
rastvorljivom u vodi i svim dobrim osobinama kao običan superfosfat ali bez
gipsa. Tripleks se primenjuje na zemljištima siromašnim u fosforu pod osnovnu
obradu u jesen, a i kao fosforna komponenta u proizvodnji složenih đubriva.
5
Proizvadnja fosfornih đubriva
Fosforna đubriva, proizvode se u vise različitih faza , od (uglavnom) površinskih
kopova ruda koje su bogate fosfatima do proizvodnih pogona u fabrikama širom
sveta. Celokupni proces proizvodnje definisan je tako da se primenom određenih
tehnoloških rešenja , u kojima sirovine prolaze kroz brojne fizičke i hemijske
procese i obrade , proizvedu finalni proizvod odnosno proizvedu različite vrste
fosfornih đubriva. Fosforna đubriva su vrsta mineralnih neorganskih đubriva.
Osnovne sirovine za proizvodnju fosfornih đubirva su prirodni fosfati , rude apatit
i fosforit, koje se nalaze u stenama vulkanskog ili sedementnog porekla
(organskog ili neorganskog).
Fosfor u sedimentnim stenama neorganskog porekla od naslaga fosfata iz slane
morske vode , a naslage obično biološkog porekla nastaju od izmeta ptice.
Njihova nalazišta su ograničena i većinom već iscrpljena. Zbog ograničene
količine sirovog fosfora u prirodi cena proizvodnje fosfornih đubriva je visoka, a
procesi prerade sirovina različitim postupcima sa sumpornom kiselinom,
flotacijom , fosfornom kiselinom i slično dotatno poskupljuju cenu fosfornih
đubriva.
Osim
sirovih fosfata
(rock phosphate)
u obliku fino samlevene fosfatne stene
(posle su superfosfata najčešći proizvodi u trgovini) proizvode se i brojna
kompleksna đubriva mehaničkim mešanjem prostih đubriva ili hemijskim
postupicma: trostuki superfosfat (TSP - Triple super phosphate), Tomas fosfat
(Tomasovo brasno), amonijum fosfati (MAP - Mono-ammonium phosphate,
DAP - Di-ammonium phosphate, APP - Ammonium poly phosphate), nitrofosfati
(NP), pericipat(NPK – ammonium phosphate kalium) kombinacija sa
kalijumovim đubrivom .
