Минеральные удобрения: оборудование для смешивания, фасовки, перевозки и хранения — обзор
Минеральные удобрения — это неотъемлемая часть современного сельскохозяйственного производства. Они обеспечивают полноценное питание и рост растений и позволяют значительно повысить урожайность и улучшить качество продукции.
Интересный факт: Минеральные удобрения содержат гораздо больше полезных веществ, чем органические. Например, 1 кг азотных удобрений содержит одинаковое количество азота, что и 100 кг навоза.
Процесс получения, использования и обработки минеральных удобрений довольно сложный и многоэтапный. Каждый шаг требует особого оборудования и соблюдения требований. В этой статье мы рассмотрим основные этапы производства, смешивания, фасовки, перевозки и хранения минеральных удобрений и их важность для сельскохозяйственной отрасли.
Россия уже много лет занимает лидирующие позиции в экспорте удобрений. В 2022 году выручка от экспорта значительно выросла, хотя объемы производства немного снизились. Экономические обозреватели называют удобрения "новой нефтью".
Производство минеральных удобрений
Технологии производства минеральных удобрений сильно зависит от вида удобрения.
1. Азотные удобрения
Наиболее распространенные азотные удобрения — это карбамид (мочевина), аммиак и сульфат аммония. Производство азотных удобрений включает процессы разделения воздуха и синтеза аммиака, которые требуют значительных энергетических затрат.
Азот — одно из основных питательных веществ, необходимых для роста растений.
2. Фосфорные удобрения
Основной источник фосфора для производства удобрений — фосфориты и апатиты. Фосфорные удобрения включают суперфосфаты, аммофос, диаммофос и другие. Процесс их производства начинается с сбора и обработки фосфоритной руды. Руду измельчают и обрабатывают химически, в результате чего фосфор переходит в растворимое состояние и отделяется от нежелательных примесей. Затем полученный концентрат сушат и гранулируют. Гранулы фосфорных удобрений могут содержать добавки, улучшающие их свойства и облегчающие использование в сельском хозяйстве.
Фосфор необходим для синтеза белков и нуклеиновых кислот, а также для обмена веществ в растениях.
3. Калийные удобрения
Калийные удобрения получают путем переработки калийных солей, которые добывают из подземных месторождений. Процесс производства начинается с добычи калийной руды, которую измельчают и обогащают. Полученный концентрат подвергают экстракции, в результате чего калий переходит в раствор. Затем раствор очищают от примесей и выпаривают, получая сухие калийные соли. Эти соли могут использоваться непосредственно в качестве удобрений или смешиваться с другими компонентами для создания комплексных удобрений.
Калий способствует повышению устойчивости растений к болезням, засухе и морозам. Он также улучшает качество и хранение плодов и овощей.
Смешивание и смесители удобрений
Бывают простые и многокомпонентные удобрения. Для производства многокомпонентных удобрений важен процесс смешивания. Многокомпонентные удобрения позволяют обеспечивать растения всеми необходимыми веществами в нужных пропорциях для любых регионов и культур.
Тукосмеси – вид комплексных удобрений, который получается путем механического смешивания азота, калия и фосфора. Подбирая состав такой смеси, можно управлять урожайностью любых регионов и культур.
Процесс смешивания минеральных удобрений включает в себя несколько этапов:
Подготовка компонентов — исходные компоненты (фосфор, калий, азот, сера, кальций, магний и т.д.) подаются на смеситель в виде гранул и/или порошков.
Взвешивание и дозирование — компоненты взвешиваются и дозируются в нужных пропорциях.
- Перемешивание — компоненты смешиваются в смесителе до получения однородной массы.
Смешивание чаще всего происходит в лопастных и спиральных промышленных смесителях. Такие смесители имеют свои особенности, важные для конкретного производства. Например, контактные части могут быть выполнены из аустенитной нержавеющей стали AISI316L — защищенный от коррозии и агрессивных химических соединений, некоторые модели могут быть выполнены во взрывозащищенном исполнении. В комплексных решениях взвешивание и дозирование компонентов происходит автоматически, по заданным программно рецептам.
Подробнее про промышленные смесители можно почитать тут:
Промышленные смесители — это специальное оборудование, которое позволяет быстро смешивать несколько ингредиентов и получать на их основе однородную смесь. Для стабильного выпуска продукции высокого качества важно использовать надежное и продуманное оборудование, соответствующее особенностям конкретного производства. В этой статье мы перечислим виды…
Минеральные удобрения можно условно поделить на 2 большие категории: макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы поглощаются растениями в больших количествах и к ним относится: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо. Микроэлементы поглощаются растениями в очень маленьких количествах и к ним относятся: марганец, бор, медь, цинк, молибден, йод и кобальт.
Фасовка и оборудование для фасовки удобрений
После смешивания готовая смесь направляется на фасовку и упаковку. В зависимости от вида удобрений их фасуют в разную тару или перевозят насыпью.
Некоторые типы удобрений, например, аммиачная селитра (нитрат аммония – соль азотной кислоты), относятся к пожароопасным и взрывоопасным веществам, а также могут вызывать раздражение при контакте с кожей и вдыхании. При погрузке фосфорных удобрений следует учитывать, что фосфоритная мука представляет собой мелкий порошок, который сильно пылится. При выполнении операций по погрузке и разгрузке, возможно, потребуется дополнительное обеспыливание. Многие удобрения гигроскопичны – они способны эффективно поглощать влагу из окружающей среды, слипаться и образовывать комки.
Одним из лучших решений для перевозки и хранения минеральных удобрений признаны биг-бэги (мягкие контейнеры, МКР). Они устойчивы к воздействию агрессивных компонентов и хорошо защищают от влаги, выветривания, пыления.
Процесс фасовки минеральных удобрений в биг-беги предполагает использование комплексных решений. Станции фасовки минеральных удобрений часто оснащены рамами на тензодатчиках или бункерами для взвешивания и дозирования. Дополнительно станции могут комплектоваться конвейерами для транспортировки компонентов и загруженных МКР, системами аспирации, виброплатформами, оборудованием для маркировки биг-бегов, запайщиками, автоматическим раздувом полиэтиленового вкладыша и др.
Транспортировка и хранение
Транспортировка минеральных удобрений требует строгого соблюдения правил безопасности, так как некоторые типы удобрений могут быть опасны для окружающей среды и здоровья человека. Удобрения должны перевозиться в специальных контейнерах или транспортных средствах, которые обеспечивают их защиту от внешних факторов и сохранение качества.
Удобрения перевозятся железнодорожным, морским, наземным транспортом. Для разгрузки и перемещения используется разная спецтехника и оборудование. От обычных вилочных погрузчиков до конвейерных комплексов перетарки грузов.
Не менее важный этап — хранение удобрений. Оно регулируется Федеральным законом от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (далее – Федеральный закон 116-ФЗ), и другими нпа. Есть специализированный Свод правил СП 92.13330.2012 "СНиП II-108-78. Склады сухих минеральных удобрений и химических средств защиты растений". Актуализированная редакция СНиП II-108-78 (утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 29 декабря 2011 г. N 635/16).
Удобрения могут обладать пожароопасными, взрывоопасными и агрессивными химическими свойствами. При хранении необходимо учитывать множество факторов таких, как температура, влажность, воздействие прямых солнечных лучей и пр. От соблюдения условий хранения зависит качество и эффективность удобрений.
Главным врагом минеральных удобрений можно смело назвать влагу. Высокая влажность приводит к кристаллизации, комкованию, появлению твердой корки на поверхности. Например, аммиачная селитра хорошо впитывает влагу, поэтому может кристаллизоваться и образовывать монолиты.
Аммиачная селитра может поставляться в бумажных мешках, но такая тара не исключает намокания и потери азота. Лучшим решением в такой ситуации будут биг-бэги с полиэтиленовым владышем, который обеспечит герметичность.
Селитра может быть опасным веществом, способным вызывать пожары. Не рекомендуется перевозить и хранить аммиачную селитру в открытой форме, а также вместе с органическими и горючими материалами, хлорной известью, кислотами, некоторыми металлическими порошками и химически активными веществами. Высокие температуры могут привести к взрыву.
Гранулированная аммиачная селитра, суперфосфат и карбамид (мочевина) могут храниться в мешках, уложенных штабелями в 12-15 рядов, а аммофос, нитрофосфат и калий хлористый - до 18-20 рядов. Хорошим вариантом для хранения этих веществ являются мягкие контейнеры - биг-бэги. Для хранения в биг-бэгах не требуются стеллажи - их можно складировать друг на друга.
Сульфат аммония и порошковидный суперфосфат при неправильном хранении слеживается и комкуется. Для измельчения слежавшихся комков можно использовать дробилки ДК-400 или ДК-1000. Такие измельчители могут оснащаться подачей на конвейер и встраиваться в линию заказчика. Удобрения измельчают за 1-2 дня до внесения в почву, так как некоторые виды удобрений за 2-3 дня после дробления могут успеть образовать новые комки или твердую кору на поверхности.
Карбамид хранится на складах или открытых площадках, защищенных от влаги и прямых солнечных лучей. Хранилища должны быть оборудованы системами вентиляции и пожаротушения. Температура хранения обычно составляет от +5 до +40 °С. Срок годности карбамида составляет от 6 до 12 месяцев при соблюдении условий хранения.
Калийные удобрения – практически не опасны для человека. Однако их также следует беречь от влаги и соблюдать температурный режим. При работе с сырыми калийными удобрениями следует пользоваться минимальной защитой: резиновыми сапогами, рукавицами, стараться избегать их контакта с одеждой.
Хранение минеральных удобрений в биг-бэгах экономически выгодно. Кроме описанных выше герметичных свойств и хорошей сохранности удобрений, выгоду можно получить за счет освобождения дополнительного складского пространства. Один биг-бэг весом 1 250 кг занимает столько же места, сколько и паллеты с мешками общим объемом 750 кг. Стеллажные конструкции обычно хорошо выдерживают такую нагрузку. Если удобрения хранятся на полу, можно размещать два и более биг-бэгов друг над другом, чтобы еще больше сокращает расходы на хранение. В итоге использование биг-бэгов позволяет сэкономить до 67% полезных площадей.
Больше оборудования для производства и фасовки минеральных удобрений можно найти тут:
ООО «ПТК "Инжиниринг"»