Калийные удобрения  содержат в качестве основного питательного элемента калий. Важнейшие виды: хлорид калия КСl (58-62% К2О), сульфат калия K2SO4 (45-50% К2О), калимагнезия K2SO4.MgSO4 (26-28% К2О), калийная смешанная соль (30-50% К2О), получаемая механическим смешением тонкоизмельченной сильвинитовой руды  с техническим КСl.

Хлористый калий является концентрированным калийным удобрением. Представляет собой белое кристаллическое вещество и легко растворяется в воде. Содержание питательного вещества K2O находится на уровне 52-62%. Основным сырьем для производства хлористого калия являются природные калийные соли (сильвинит и карналлит – соли с содержанием чистого вещества на уровне 12-15% с примесями солей натрия и магния). Хлористый калий применяют на любых почвах как основное удобрение. Особенно эффективно при использовании под корнеплоды, картофель, подсолнечник, плодовые и др. культуры. На бедных калием легких почвах и торфяниках все без исключения сельскохозяйственные культуры нуждаются в калийных удобрениях. Калийные удобрения, как правило, применяются в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями.

Помимо увеличения урожайности, калийные удобрения повышают качественные характеристики выращиваемой продукции: это проявляется в повышении сопротивляемости растений к заболеваниям, повышении стойкости плодов при хранении и транспортировке, а также улучшении их вкусовых и эстетических качеств.

Многие калийные удобрения представляют собой природные калийные соли, используемые в сельском хозяйстве в размолотом виде. Значительное количество хлора во многих калийных удобрениях отрицательно влияет на рост и развитие растений, а содержание натрия (в калийной соли и сильвините) ухудшает физико-химические свойства многих почв, особенно черноземных, каштановых и солонцовых.

Калийные удобрения подразделяются на три группы:

- Концентрированные, являющиеся продуктами заводской переработки калийных руд - хлористый калий, сернокислый калий, калийно-магниевый концентрат, сульфат калия-магния (калимагнезия);

- Сырые калийные соли, представляющие собой размолотые природные калийные руды - каинит, сильвинит;

- Калийные соли, получаемые путем смешения сырых калийных солей с концентрированными, обычно с хлористым калием - 30-ти и 40%-ные калийные соли.

Основным калийным удобрением является хлористый калий. Содержание в нем К2О составляет 63,2%. России выпускаются три основных вида хлористого калия: гранулированный (гранулят), розовый и белый хлористый калий. Все три вида продукции являются калийными удобрениями. Калий из мелкокристаллической формы активно поглощается почвой и становится недоступен растениям. Поэтому наиболее востребованы крупнокристаллический и гранулированный виды удобрения, которые также меньше слеживаются.

Гранулят является высококачественным продуктом, который используется, главным образом, в странах, применяющих более передовые методы удобрения почвы. Грануляция замедляет впитывание удобряющих питательных элементов в почву, что, в свою очередь, продлевает действие удобрений. В первую очередь, данный вид продукции используется в сельскохозяйственных целях. Он в используется либо для непосредственного внесения в почву, либо смешивается с азотными и фосфатными удобрениями. Обладает наибольшей добавленной стоимостью по сравнению с другими видами калийных удобрений, как правило поставляется на экспорт на наиболее развитые рынки.

Розовый хлористый калий имеет розовый цвет, производится как отдельный стандартный продукт, уровень содержания калия в котором очень близок к грануляту. Выпускается на флотационных обогатительных фабриках. Может использоваться как для прямого внесения в почву, так и для производства смешанных удобрений. Также используется в качестве сырья для производства гранулированного хлористого калия.

Белый хлористый калий имеет белый цвет. Производится из из сильвинитовой руды. Белый хлористый калий в основном используется для производства смешанных азотно-фосфатно-калийных удобрений.

Калимагнезия – сульфат калия-магния (шенит) – K2SO4 .MgSO4. Двойная соль сернокислого магния и калия. Содержит до 28% К2О. Хорошее удобрение под картофель, особенно на легких почвах.

Сульфат калия - K2SO4. Содержит 45 – 52% К2О. Удобрение характеризуется хорошими физическими свойствами: не гигроскопично, не слеживается. Его рекомендуют использовать под культуры, отрицательно реагирующие на хлор (картофель, табак,  гречиху, виноград, цитрусовые).

Технология производства

Из сильвинита хлористый калий получают методами галургии и флотации.

Флотационный способ обогащения сильвинитовых руд ведётся в насыщенных солевых растворах. Он основан на селективной гидрофобизации реагентами собирателями поверхности калийных минералов, создающей условия для закрепления частиц на пузырьках воздуха и извлечения их в пенный продукт. Флотационный метод переработки включает подготовительные операции по крупности минеральных зёрен (измельчение и классификация) и по выделению глинисто-карбонатных шламов (обесшламливание).

Окончательный концентрат с содержанием KCl 95,3-96,2% подвергается обезвоживанию и сушке. "Хвосты" флотации, с содержанием KCL 2,5-3,0% после обезвоживания транспортируются на складирование на солеотвал. Шламовый продукт после сгущения и осветления щелоков транспортируется на шламохранилище. Извлечение полезного компонента при флотационном методе переработки составляет 84-85%.

Галургический метод. Этот процесс переработки калийсодержащего сырья основан на растворении хлористого калия из руды горячим раствором при 120° и раздельной кристаллизации солевых составляющих перерабатываемой руды. Галургия (в переводе с греческого – «соляное дело») включает изучение состава и свойств природного солевого сырья и разработку способов промышленного получения из него минеральных солей.

Галургический метод разделения основан на различной растворимости KCl и NaCl в воде при повышенных температурах.Технологический процесс галургического способа складывается из дробление сильвинитовой руды, растворения сильвинита горячим щелоком в растворителях со шнековыми мешалками и ковшовыми элеваторами, охлаждению (с целью кристаллизации хлорида калия из осветленного насыщенного раствора) сгущения в отстойниках. Затем сгущенная суспензия через промежуточную мешалку подается на центрифуги. Сушка отфильтрованного хлорида калия осуществляется на сушильных барабанах или печах кипящего слоя. Содержание хлористого калия в концентрате составляет 95-98%, в галитовых отходах 2,5-3,0%, извлечение 86,5-87,5%. Для выделения хлорида калия этот метод используется шире метода флотации, который базируется на разной смачиваемости веществ.

В России выпускаются различные марки хлористого калия. Рассмотрим особенности производства белого, розового и гранулированного продукта.

WMOP (белый хлористый калий)

•Белый хлористый калий производится на обогатительных фабриках из сильвинитовой руды, являющейся разновидностью калийной руды. ОАО "Уралкалий" является единственным производителем белого (галургического) хлористого калия с содержанием К2О не менее 62% в мелкокристаллической и стандартной (обеспыленной) формах в РФ.

•Сильвинитовая руда доставляется конвейером на химические обогатительные фабрики, где измельчается для дальнейшей переработки. После измельчения до необходимого размера сильвинит смешивается с маточным раствором - раствором хлорида магния и хлоридом калия, - для осуществления процесса выщелачивания

•Маточный раствор растворяет соль в сильвинитовой руде, оставляя более высокой концентрацию хлорида калия в суспензии. Соляные отходы удаляются и перекачиваются в отдельную камеру вместе с маточным раствором, удаляемым из данных отходов. Маточный раствор перекачивается обратно в камеру выщелачивания

•Полезная суспензия, полученная в результате процесса выщелачивания, очищается от примесей в горячем концентраторе, который отделяет и удаляет глинистые отходы и соляные примеси, оставляя горячую концентрированную жидкость. Некоторые из отходов, полученных в процессе очистки, которые еще содержат полезное количество хлорида калия, перекачивается обратно в камеру выщелачивания для извлечения еще большего количества хлорида калия

•Горячий концентрат помещается в систему кристаллизации, где он мгновенно охлаждается и подвергается дальнейшей кристаллизации. В ходе данного процесса образуется очищенная суспензия кристаллов калия, которая высушивается с помощью гидроциклонов и промышленных центрифуг для получения "сгустка" калия

•Сгусток транспортируется в барабанную сушилку, работающую на жидком топливе или природном газе, для окончательного удаления воды. Влажность конечного продукта - сухого белого хлористого калия - составляет менее 0,2% от веса

PMOP (розовый хлористый калий)

•Розовый хлористый калий производится на флотационных обогатительных фабриках

•После добычи основная масса калийной руды транспортируется по конвейерной ленте на ближайшую фабрику, где измельчается для подготовки к последующей переработке

•После измельчения до необходимого размера калийная руда подвергается обесшламливанию - процессу, в ходе которого мелкие материалы, такие как глина и песок отделяются от калийной руды посредством турбуленции в гидроциклонных машинах

•Процесс обесшламливания завершается помещением частично очищенной калийной руды во флотационную машину, в которой определенные химические вещества создают пузырьки, которые приклеиваются к частицам хлорида калия и выталкивают данные частицы на поверхность смеси для их последующего отделения

•Полученная пенистая смесь очищается во флотационной машине трижды с целью увеличения концентрации хлорида калия. Высокая степень влажности калия приводит к образованию комков в ходе хранения и транспортировки, а также к разрушению гранулированной структуры

•Для снижения уровня влажности до 5 % ОАО "Уралкалий" использует сепараторы, вакуумные фильтры и термокамеры. Дальнейшая просушка в вертикальной трубной сушильной установке при высоких температурах позволяет снизить влажность с 5 % до приблизительно 0,1 %

•Затем продукт обрабатывается химикатами с целью предотвращения образования комков из частиц калия, а также с целью предотвращения образования пыли при внесении продукта в почву

GMOP (гранулят)

•Процесс производства Гранулята идентичен тому, который используется при производстве розового хлористого калия вплоть до окончания последнего этапа просушки

•На этой стадии вместо подготовки к отгрузке высушенный калийный порошок спрессовывается в комки с помощью вальцовых прессов под давлением в 250 атмосфер

 •Гранулы необходимого размера отделяются через просеиватели, которые предназначены для удаления острых краев и трещин, а также закаляются в термокамерах с целью увеличения прочности. Полученные гранулы обрабатываются химическими веществами с целью предотвращения образования комков из гранул, а также с целью предотвращения образования пыли при внесении в почву

•В настоящее время ОАО "Уралкалий" производит Гранулят в качестве дополнения к производству розового хлористого калия, но в случае дальнейшего роста спроса на Гранулят ОАО "Уралкалий" обладает технологией производства Гранулята из белого хлористого калия

Сульфат калия встречается в природе в месторождениях калийных солей и в водах соленых озер. Его можно получить обменной реакцией между хлоридом калия и серной кислотой или сульфатами других элементов.

Подробнее с текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка калийных удобрений можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок калийных  удобрений в России».

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

 Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 642-72-28
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru