Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА СОЛЕЙ В СССР56-61

Солевые промыслы являлись старейшими химическими произ­водствами в России. Производство поваренной соли из природных рассолов возникло в России еще в XII в., а с XIV в. началось селитроварение. Кроме поваренной соли и селитры, в допетровской Руси вырабатывался поташ, который экспортировался и в другие страны. В небольших количествах вырабатывались купоросы и не­которые минеральные краски. Выработка селитры особенно увели­чилась к началу XVIII в. в связи с расширением пороходелия.

В течение XIX в. были построены заводы, производившие мине­ральные кислоты (серную, соляную) и соли (сульфаты, сернистый натрий и др.). В 1850 г. был основан Кокшанскнй завод, выраба­тывавший соли хрома, медный и железный купоросы, поташ. Бон^ дюжский завод (основанный в 1868 г.) производил сернокислый глинозем и квасцы. В 1875 г. в Петербурге был построен Тентелев - ский химический завод, цо тому времени наиболее совершенный, вырабатывавший серную, азотную и соляную кислоты и на их основе минеральные соли — сернокислый глинозем и др. В 1896 г. На этом заводе было освоено производство суперфосфата. В 1900 г. В России насчитывалось 526 химических предприятий, многие из которых вырабатывали различные минеральные соли.

Тем не менее масштабы химического производства были срав­нительно небольшими. Политика царского правительства, покро­вительствовавшего иностранному капиталу, не способствовала раз­витию отечественной химической промышленности. Расширение источников химического сырья и рост русского производства не поощрялись, а химические товары ввозились из-за границы по по­вышенным ценам. В нашей стране, в недрах которой скрывались самые богатые в мире залежи солей калия, глауберовой соли и других, добыча этих солей не производилась. Калийные соли вво­зились из Германии (за исключением поташа, вырабатывавшегося из золы растений). Глауберова соль также ввозилась, хотя некото­рое количество ее производилось путем растворения и кристаллиза­ции сульфата натрия, получавшегося при выработке соляной кис­лоты и переработке импортной натриевой селитры на азотную •кислоту. Ввозились и другие соли и сырье для их производства, в частности фосфориты, борные минералы и пр.

В 1913 г. в Россию были ввезены (в числе прочих):,

Тыс. т

TOC o "1-3" h z Калиевые соли..................................... 77,0

Натриевая селитра................................ 43,4

Суперфосфат................................... 196,7

Фосфориты..................................... 53,5

Борные минералы. -........................ 3,8

На отечественных заводах в 1912 г. было выработано:

ТЫС. т

TOC o "1-3" h z Суперфосфата.................................. 150,1

Сульфата натрия......................... 71,0

Хлорной извести......................... 26,3

Сернокислого глинозема и

• квасцов........................................... 19,6

Поташа......................................... 16,4

Сернистого натрия...................... 2,9

Хлористого бария................. 2,1

Медного купороса................. 1,0

Тыс. т

Силикатов Na и К................................. 12,8

Сульфата аммония............................... 11.0

Хлористого цинка. . . . . . ' 6,7

Железного купороса.............................. 1,7

Сульфата магния................................... 1,0

Хромпика натриевого.... 0,9

Тиосульфата натрля......................... 0,04

Кремнефторида натрия.... 0,04 Фторидов и HF 0,02

После Октябрьской революции вместе с созданием в СССР мощной химической промышленности получило широкое развитие и производство минеральных солей.

В период гражданской войны большинство химических пред­приятий было полностью или частично разрушено. В 1920—1921 гг. было произведено всего около 25 тыс. т разных солей. В связи, с

Выполнением плана ГОЭЛРО были восстановлены и построены но­вые солевые производства на ряде химических заводов, превратив­шихся в крупные предприятия (Щелковский, Чернореченский, Бон - дюжский и др.). Были пущены новые производства сернистого нат­рия, тиосульфата, магнезии, квасцов, хлористого цинка и пр.

В результате широко развернувшихся геологоразведочных ра­бот уже в годы первой пятилетки (1928/1929—1932/1933 гг.) основ­ная химическая промышленность получила возможность использо­вать хибинские апатиты, соликамские калиевые соли, карабогаз - ский сульфат и многие другие виды отечественного сырья. Это создало предпосылки для широкого развития производства мине­ральных солей, в первую очередь минеральных удобрений. Наряду с коренной реконструкцией старых предприятий в годы первой пятилетки построили крупные химические комбинаты (Воскресен­ский, Невский, Константиновский, азотно-туковые заводы — Берез - никовский, Новомосковский, Г'орловский, Соликамский калийный комбинат и др.), производящие значительные количества мине­ральных удобрений и других солей. За первую пятилетку произ­водство суперфосфата увеличилось почти в 4 раза, а минеральных солей для промышленных нужд — на 30%. Заново организовали и значительно расширили производства плавиковой кислоты и фто­ристых солей, борной кислоты, солей мышьяка и хрома, сернокис­лого глинозема и др.

В 1933—1937 гг. выпуск фосфорных удобрений вырос в 3,2 раза, а азотных — в 18 раз. Всего в 1937 г. было выработано около 3,2 млн. т минеральных удобрений (в условных единицах[2]), в том Ч>исле ~1,5 млн. т суперфосфата. За счет широкого использова­ния апатитового концентрата среднее содержание усвояемого Р2О5 в суперфосфате повысилось с 14,6 до 18,5%. В эти годы также рас­ширилось производство калийных удобрений, солей бария, солей сульфитного ряда, медного купороса и др.

XVIII съезд ВКП(б) объявил третью пятилетку (1938—1942гг.) пятилеткой химии. За эти годы продукция химической промыш­ленности должна была вырасти в 2,4 раза. В первые годы пяти­летки вошли в строй многие химические предприятия, в том числе Кемеров-ский и Днепродзержинский азотно-туковые комбинаты (1939 г.), Чирчикский комбинат (1940 г.) и др. Производство су­перфосфата в 1940 г. по сравнению с 1913 г. увеличилось в 66 раз (в натуре). К началу Великой Отечественной войны СССР распо­лагал развитой основной химической промышленностью и мощ­ными сырьевыми ресурсами для ее дальнейшего роста. Были от­крыты новые месторождения природных солей и минералов — фос­форных, калийных, борных и многих других.

Ущерб, нанесенный химической промышленности войной, был быстро ликвидирован. Уже в 1944 г. продукция химической про­мышленности превысила довоенный уровень. В последующие годы были построены новые предприятия (Кокандский, Джамбульский, Сумской, Северодонецкий, Руставский, Навоийский, Кейдайнский и другие заводы и комбинаты, Березниковские и Солигорские ка­лийные фабрики и прочие предприятия), вырабатывающие мине­ральные удобрения и разнообразные соли.

Резко изменилась техника производства. Были освоены непре­рывные способы производства (в частности, суперфосфата), новая мощная аппаратура, в значительной мере механизированы трудо­емкие работы, стала широко использоваться автоматизация. Стали выпускаться новые виды удобрений и солей, в частности гранули­рованные продукты (суперфосфат, аммиачная селитра и др.). В 1954 г. производилось уже 14 видов минеральных удобрений и 16 видов неорганических ядохимикатов (а вместе с органиче­скими 45).

Большое значение для дальнейшего развития производства минеральных удобрений и многих других солей имели решения сентябрьского (1953 г.) Пленума ЦК КПСС по развитию сельского хозяйства, майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС по ускоренному развитию химической промышленности и утвержденные XXI съез­дом КПСС (1959 г.) контрольные цифры развития народного хо­зяйства СССР на 1959—1965 гг. В соответствии с этими реше­ниями производство минеральных удобрений в 1965 г. достигло 31,3 млн. т в условных единицах или 7,4 млн. т в виде питатель­ных веществ (N + Р205 + КгО). В 1966 г. сельскому хозяйству были поставлены (в условных единицах): 12,9 млн. т азотных,

4,6 млн. т калийных, 8,9 млн. т фосфорных удобрений и 4,0 млн. т Фосфоритной муки61. Динамика роста производства минеральных удобрений в нашей стране показана в табл. 4 и на рис. 1.

Директивами XXIII съезда КПСС (1966 г.) было предусмотрено дальнейшее значительное увеличение выпуска минеральных удо­брений. В соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Ми­нистров СССР (май 1968 г.) общая мощность производств, вы­рабатывающих удобрения за период с 1968 по 1972 гг., дол­жна увеличиться на 48 млн. т.

Дальнейший рост произ­водства минеральных удобре­ний и солей должен будет со­провождаться глубокими усо­вершенствованиями в методах их получения, ростом произво­дительности труда, повышени­ем степени использования сырья и энергии, улучшением качества продукции и сниже­нием ее стоимости. Развитие Рис. 1. Производство минеральных удо - промышленности минеральных бреннй в СССР (в млн. т). удобрений должно, в частно­

Сти, идти по пути увеличения выпуска комплексных, высококонцентрированных удобрений, рас­ширения их ассортимента. Важной задачей является освоение новых видов сырья и строительство новых туковых предприятий в районах значительного потребления удобрений, особенно да востоке страны.

Некоторым резервом поставок удобрений сельскому хозяйству является устранение их потерь при доставке от производителей к потребителям за счет рационализации методов транспорта, пере­грузок и т. п. Эти потери пока еще чрезвычайно велики — они со - ; ставляют 15—20%. Их уменьшение равнозначно повышению по - t лезной мощности предприятий без капитальных затрат. j:

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О МИРОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ УДОБРЕНИИ

И СОЛЕЙ62-76

Производство минеральных удобрений во всем мире в 1965/66 гг. составило 48,1 млн. т питательных веществ (N + Р2О5 + КгО) 62. Средняя концентрация питательных веществ в удобрениях (1966 г.) — в США 37,6%, в ФРГ 31,5%. На основании данных ко­миссии по пищевым и сельскохозяйственным ресурсам (FAO) при Организации Объединенных наций, учитывающих рост населения земного шара, прогнозируется следующая мировая годовая по­
требность в питательных веществах для растений, необходимая для предотвращения голода во многих странах мира (в млн. т)63: В 1975 г. 86 млн. т (39N + 28Р205 + 19КгО); в 1985 г. 144 млн. т (67N + 47Р20г + ЗОКгО). На эти же годы общая потребность в фосфоритной руде (в натуре) должна составить соответственно 130 и 220 млн. т, потребность в сере (все виды сырья для произ­водства серной кислоты и др.) 53 и 93 млн. т, потребность в ам­миаке 60 и 102 млн. т.

Мировое производство азотных удобрений (в пересчете на эле­ментарный азот) составило в 1967/68 г. 24,6 млн. т, а мощность заводов аммиака достигла 36 млн. т N®4. Около трех четвертей вырабатываемого аммиака расходуется на производство удобре­ний65. Особенно значительно растут производства аммиачной се­литры, карбамида и комплексных азотных удобрений. Доля жид­ких азотных удобрений превысила 15 % N. В США потребление жидких удобрений составило в 1964/65 г. 4,9 млн. т, т. е. 18% от общего количества удобрений (питательных веществ); около 2 млн. т или 47% внесенного в почву азота поступило в виде жидких удобрений, из них более 1,3 млн. т в виде безводного ам­миака и более 0,5 млн. т в виде солевых растворов66'87. Потребле­ние последних превысило 1 млн. т и составило ~6% от общего потребления тукосмесей в США 68.

Мировая добыча фосфоритов в 1967 г. составила 76,6 млн. г, в том числе в США 35,4 млн. т ив странах Африки 19,3 млн. тп. 80% от общего количества фосфоритов добывается в США, СССР и Марокко. Общее производство фосфорных удобрений к 1967 г. достигло 18 млн. т Р205, в том числе в Америке 5,7 (в США ~5), В Западной Европе 4,9 (из них ~25% в виде основных шлаков), в Азии 1,5, в Океании 1,3 (в Австралии ~1), в Африке 0,6 млн. т. В последние годы резко увеличивается производство фосфорной кислоты, двойного суперфосфата, фосфатов аммония и непрерыв­но снижается выпуск простого суперфосфата. Доля Р205, выпус­каемая в виде смешанных и сложных удобрений, значительно воз­растает. Производство кормовых фосфатов колеблется в пределах 2—3 млн, т в год Р205 72■

В США для производства удобрений используют около 50% добытого фосфорита, 25% расходуют для нужд других отраслей промышленности и 25% экспортируют. Производство простого су­перфосфата в США уменьшилось с 1,63 млн. т P2Os (80% от всего Р205) в 1952 г. до 0,9 млн. т Р205 (20%) в 1966 г.; в виде двойного суперфосфата и аммофосов выпускают около 80% Р205. В 1967 г. мощность цехов двойного суперфосфата достигла 2,! 7 млн. т РгОд, а фосфата аммония — 3,08 млн. т Р?,05. Число установок су­хого смешения удобрений достигло в США 2500, на них смешивают более 20% всех вырабатываемых удобрений73. Мощность устано­вок по производству фосфора к 1970 г. 720 тыс. г74. 80% всей
производимой в США фосфорной кислоты получают экстракцион­ным способом 74.

Мировое производство калийных солей составило в 1965 г. 13,4 млн. г К20, в том числе в США 2,85, в ФРГ 2,38, в ГДР 1,83, во Франции 1,81, в Канаде 1,25 млн. г. В 1966 г. во всех странах было выработано 14,4 млн. т К20 75. Большая часть калийных удоб­рений выпускается в виде хлористого калия, содержащего 50—60% К20. Меньше 10% от общего количества КгО выпускается в виде - сульфата калия.

Среднее потребление всех видов удобрений (сумма питатель­ных веществ) в кг на 1 га пахотной земли составляет: в Голландии более 500, в Бельгии, ФРГ, Японии 300—400, в Англии, Франции

И некоторых других странах Западной Европы 150—200, в США 50—60. В СССР в 1967 г. среднее потребление питательных ве­ществ составило около 50 кг/га (при общей посевной площади 207 млн. га).

В табл. 5 приведены данные о производстве некото­рых минеральных солеи в~США в ГЭббТГ76.