Агро-номические руды и нетрадиционное минеральное сырье (интерактивный курс) (стр. 7 )

Эти породы можно применять для хранения удобрений. Добавка 1...3% диатомита от массы нитроаммофоски, нит­рофоски и т. п. обеспечивает их содержание в сыпучем со­стоянии.

В тонкоразмолотом состоянии кремнистые породы — инсектицид. Порошок диатомита (размер частиц — 3...10 мк) распыляют в местах скопления амбарных вредителей. Из-за абразивных свойств он нарушает целостность тонкой воско­вой пленочки, предохраняющей тело насекомых от высыхания, что приводит к их массовой гибели. Лучшие результат дает диатомит при температуре 30°С и относительной влажности 30%.

Адсорбционные свойства этих пород позволяют их исполизовать также для поглощения различных радиоактивных элементов, в частности из воды.

Из 4,5 млн т кремнистых пород, добываемых ежегодно в нашей стране, около 75% потребляет цементная промышленность, 4% используют как наполнители в медицинской промышленности, про­изводстве косметики и т. п., а также для очистки различных продуктов, а остальное — как теплоизоляционные материалы. В сельском хозяйстве у нас кремнистые породы практически; не применяют, в то время как в США, Канаде или Дании на эти цели расходуется основная часть добываемого и закупаемого диатомита.

Ресурсы кремнистых опаловых пород, в первую очереди диатомитов и трепелов, огромны. Разведано более 230 месторождений различных генетических типов, обладающий высоким качеством сырья, запасами около 1,9 млрд т и удобными условиями разработки. Месторождения имеют благоприятное географическое положение — расположены практически во всех районах, в том числе и в местах интен­сивного земледелия и близ центров по производству удобрений. Прогнозные ресурсы — около 80 млрд м3 (половина из них — диатомиты).

Крупные месторождения известны в Поволжье, на Южном Урале и в Зауралье, где пласты диатомитов достигают 30 м мощности (в Поволжье — до 60...80 м), Центральной России, а также в Приморье, на Камчатке и Сахалине.

?

·  Чем объясняется мелиорирующие действие кремнистых пород?

·  Какое происхождение имеют кремнистые породы?

·  Какие кремнистые породы можно отнести к агрорудам?

·  Можно ли использовать кремнистые породы в качестве инсектицидов?

·  Где находятся крупнейшие месторождения кремнистых пород?

Глауконитовые породы

В группу этих слоистых магнезиально-железистых минералов входят гидрослюды с высоким содержанием же­леза— до 28% оксида железа (III) и до 8,6% оксида железа (II). В природе глауконит чаще всего ассоциирует с песчано-глинистыми отложениями мела и палеогена.

Глауконит – (название произошло от греческого glaukos - светло-зеленый), минеральный вид из группы гидрослюд. Химический состав — К (Fe, Mg) (H2О)2[Si3,8-3,5 А10,2-0,5 О10]. Содержит до 9,5% К2О и до 4,5% MgO.

Глауконит обычно встречается в виде микроагрегатны зерен (0,1...0,5 мм) — микроконкреций зеленого цвета, в которых, как было установлено при детальном микрозондовом изучении, часто содержится также монтмориллонит (5...50%).

Глауконит использовался для производства красок, устойчивых к щелочам, кислотам, морозу и свету. Бла­годаря высоким катионообменным свойствам и способности к регенерации (до 500 циклов) его применяли как смягчитель жестких вод в сахарной, пивоваренной и текстильно промышленности, а также на тепловых электростанциях. Для повышения реакционной способности и катионного обмен желательна предварительная обработка раствором поваренной соли. Можно примененять глауконит как адсорбент для дезактивации прудовых и сточных вод, очистки их от некоторых катионов и ра­диоактивных изотопов (реактивность сточных вод снижается до 200 раз).

О возможности исполь­зования глауконита как калийного удобрения еще в конце прошлого века писал . С этой целью его применяли в России, Западной Европе и Северной Америке. В настоящее время установлено, что глауконитовая мука является хорошим бесхлорным удобрением, часто превышаю­щим по результативности обычные калийные удобрения. При использовании ее вместо равного (по К2О) количества калий­ной соли урожай гречихи был больше на 3 ц/га, картофеля— на 18 ц/га, помидоров - на 100 ц/га. Подвижность ка­лия (и, следовательно, его доступность растениям) резко воз­растает при предварительном обжиге глауконита до темпера­туры 600...650°С. Минерал приобретает при этом палево-оран­жево-коричневый цвет. Опыты с глауконитом проводились в разных почвенно-климатических зонах, с разными сельскохо­зяйственными культурами и в большинстве случаев урожаи зерновых, овощных, бахчевых, цитрусовых культур, а также кормовых трав значительно увеличивались.

В ряде случаев эффект оказывался больше ожидаемого, исходя из валового содержания калия. Объясняется это не­сколькими обстоятельствами. Как правило, в экспериментах использовался не чистый глауконит, а глауконитовые пески (глауконита - от 10 до 80%), которые часто содержат зна­чительную примесь Р2О5 (до 4...8%). Присутствие фосфора иногда отмечается и в самих микроконкрециях глауконита (0,07...3,9% Р2О5). Кроме того, в глауконитах содержится по­вышенное количество некоторых микроэлементов — бора (до 300 г/т при среднем содержании в осадочных породах 100 г/т), ванадия (соответственно 650 и 150 г/т), а также меди, марганца и других. Немалую роль в сельскохозяйст­венном использовании глауконита имеют его адсорбционные и катионообменные свойства. Удельная поверхность этого минерала достигает 40м2/г. обменная емкость — 15...30 мг/экв (у глауконит-монтмориллонитовых микрокон­креций— до 100) на 100 г породы. Поэтому его применение улучшает свойства почвы — увеличивается поглотительная и водоудерживающая способность.

В экспериментах было замечено, что он не только повы­шает урожайность, но растения (виноград, хлопчатник, свек­ла, томаты и другие) при использовании глауконита стано­вятся более устойчивыми к заболеваниям. Повышается и качество продукции. Обработка водными вытяжками из глауконита улучшает всхожесть се­мян, стимулирует развитие корневой системы растений и полезной микрофлоры почвы: азотобактерий (на 60%), актиномицетов (на 25%), грибов (в 1,2...3 раза).

Глауконитовые породы можно использовать для рекуль­тивации земель. На слое (0,5 м) глауконитового песка из Егорьевского месторождения мощностью 0,5 м урожай мно­гих культур (при дополнительном внесении соединений азо­та) оказался выше, чем на натуральной почве при том же количестве удобрений. Глаукониты повышают водоудерживающую способность легких и уменьшают связность тяжелых почв, что благоприятно сказывается на развитии корневой системы растений.

Глауконит можно использовать и для выращивания водорослей (хлореллы) на корм скоту, а также в рыбном хозяйстве — биомасса водорослей при внесении глауконита в пруды возрастает более чем в 10 раз при росте содержа­ния жиров и протеина.

Мощность глауконитсодержащих песков может составлять десятки метров при многокиломет­ровой протяженности продуктивных толщ. Практическое приме­нение глауконита в сельском хозяйстве началось в начале 20 века в Японии, США, Великобритании и Канаде. Раньше в России, глаукониты использовались для смягчения вод, применяемых в теплоэнергетике, а также в качестве пигмента для изготовления защитных красок (Копровское месторождение в Ленинградской области). И все же одно из наиболее перспективных направлений его использования связано с сельскохозяйственным производст­вом. Положительный эффект при этом обеспечивается за счет не только своеобразного химического состава глауконитов, в кото­рых содержится от 5 до 9,5% оксида калия, но и значительного присутствия в минерале других добавок—микроэлементов (мар­ганец, медь, кобальт, никель, бор, ванадий и др.), а также высо­ких адсорбционных и катионно-обменных свойств. Глаукониты, как и цеолиты, являются многофакторными удобрениями, меха­низм воздействия которых на плодородие почвы еще до конца не раскрыт. Положительное воздействие глауконитов можно упро­щенно свести к обогащению почвы калием, улучшению ее струк­туры, в частности проницаемости, стимулировании накопления и сохранения влаги и обменным процессам. Известны факты поло­жительного влияния глауконитов на концентрацию полезной

микрофлоры, их активной роли в борьбе с различного рода забо­леваниями растений и загрязнений почв, пестицидами и другими вредными соединениями.

Опыты по использованию глауконитов в качест­ве удобрения проводились и в Саратовской области. В Красно­армейском районе глауконитовый песок вносился из расчета 20 т на 1 га под ячмень. Общая прибавка уро­жая, по сравнению с урожаем на контрольном поле, составила 9 ц ячменя на 1 га. Внесение такого же количества под посадки картофель позволило уве­личить сбор картофеля в среднем на 22 ц с 1 та. Положительные результаты от применения глауконита получены в Энгельском района. На 10—15% был уве­личен урожай сахарной свеклы на черноземе Аркадакского райо­на. Большие возможности для применения глауконита открываются в садоводстве и цвето­водстве.

В глауконитовых песчаниках Поволжья в среднем содержатся окиси кальция 6,6, магния -3,43, калия -5,92, бора -0,12 и марганца -0,04%. В них присутствует медь, хром, молибден, кобальт и другие микроэлементы. Как улучшитель физико-химических свойств почвы глауконит перспективен для применения на солонцовых почвах. Являясь адсорбентом, этот минерал увеличивает поглотительную способность почв, связывает различные соли, неразложившиеся пестициды, предотвращая возможное загрязнение почв. Установлена высокая эффективность глауконитовых песков на южных карбонатных черноземах и темно-каштановых почвах. Норма внесения глауконита под кукурузу составляет 5, а под картофель, томаты и огурцы – 10 т/га. Глауконитовый песок вносится под глубокую зяблевую вспашку. Глауконит оказывал заметное положительное влияние на пищевой режим почвы, рост и развитие растений. Прибавка урожая картофеля могут составлять до 32% к контролю, зеленой массы кукурузы, плодов, огурцов и томатов – 12,6-15,8%.

Глауконитовые пески как удобрения обладают определенным последействием. Прибавка урожая зеленой массы кукурузы в последействии составляла 13,2 и картофеля 18,6% к контролю.

В России многочисленные промышленные проявления глауконитовых пород (обычно кварц-глауконитовых песков, нередко с желваками фосфоритов) известны в Под­московье, Поволжье, в Вятско-Камском районе, Актюбинской области, Приуралье, в Ростовской области, Камчатке, Сахалине. Для некоторых площадей и месторожде­ний предварительно оценены промышленные запасы глауко­нита.

Запасы подмосковного Егорьевского района кварц-глауконитовых глинистых песков, содержащих от 40 до 70% глауконита, составляют около 1 млрд т. Большая их часть приурочена к верхне­юрским, меловым и палеогеновым отложениям.

Таким образом, эффективное применение глауконита в сельском хозяйстве связано с повышенным содержанием калия, высокими адсорбционными и катионообменными свойствами, относительно высоким содержа­нием микроэлементов и их благоприятным сочетанием, и с биостимулирующими свойствами глауконита.

Глауконит обра­зуется при диагенезе морских отложений в прибрежных отно­сительно мелководных участках. Он встречается в песках и песчаниках, в кремнистых и карбонатно-мергелистых поро­дах, а также в туфогенно-кремнистых породах. Наиболее распространенные пески кварц-глауконитового состава в ка­честве дополнительной примеси содержат заметное количе­ство желваков фосфоритов.

В геологической истории Земли отмечено несколько эта­пов интенсивного глауконитообразования, связанных с теп­лым влажным климатом и морскими трансгрессиями, захва­тывающими обширные площади современных континентов. Такие условия возникали в раннем кембрии, ордовике, поздней юре, в меловом и палеогеновом периодах.

Мощность глауконитсодержащих пород может составлять от 1 до 10 м, протяженность залежей — десятки и сотни километров; содержание глауконита в породах колеблется в широких пределах, достигая 60...80%. Глауконит хорошо поддается обогащению методом электромагнитной сепарации и может быть получен концентрат с содержанием его до 98%.

Нефелин. Минерал из группы фельдшпатидов класса силикатов KNa3[AlSiO4]4. Породообразующий минерал магматических пород ще­лочного ряда, в составе которых щелочные элементы преоб­ладают над щелочно-земельными (нефелиновые сиениты, уртиты и другие). Из-за высокого содержания А12О3 (33%) является вторым после бокситов видом алюминиевого сырья. Кроме алюминия, при комплексной переработке нефелина производят соду, силикагели, цемент, а также поташ К2СО3 (зола, один из древнейших видов удобрений, использовалась именно благодаря высокому содержанию поташа).

Нефелин, содержащий в среднем 5...6 % К2О, может использоваться в сельском хозяйстве и без предварительной химической переработки.

Под влиянием слабых кислот почвы он легко разлагается с обра­зованием алюмокремниевого геля, который может сохраняться в почве очень долгое время. Продукты выветривания не­фелина, обогащая почву коллоидами, улучшают струк­туру песчаных почв, одновременно увеличивается их влагоемкость и влагоудерживающая способность, усиливается микробиологическая активность. На торфянистых почвах не­фелин служит не только источником калийного питания ра­стений, микроэлементов и нейтрализатором почвенной кис­лотности, но и средством, способствующим мобилизации пи­тательных веществ торфяных болот - азота и органического вещества, благодаря изменению реакции почвы и оживлению ее микробиологической деятельности.

Рекомендуемые дозы нефелина на минеральных почвах - в 1...2 т/га (что соответствует 3...6 ц/га сильвинита, или 45...80 кг/га К2О), а на торфянистых почвах - 2...4 т/га (6ц/га сильвинита, 90...200 кг/га К2О). Действие минерала является длительным (3...5 лет). Поэтому его лучше вносить большими дозами, но реже, чем малыми дозами, но часто.

С тониной помола эффективность нефелина повышается.

Запасы нефелина в России велики. Только в девяти разве­данных месторождениях Мурманской и Кемеровской обла­стей, Красноярского края сосредоточено 4 млрд т. Большая их часть находится на Кольском полуострове, где нефелиновый концентрат получают попутно при извлечении апатита из нефелин-апатитовых руд. Залежи нефелина известны на Урале, в Приазовье, Восточной Сибири.

Сыннирит. Кроме нефелина, содержащего калий вместе с натрием, существует чисто калиевый минерал K[AlSiО4], называющий­ся калисилит. Он считался сравнительно редким, но в 1963 г. севернее оз. Байкал были найдены глубинные магматические породы, соответствующие по химическому составу сиенитам, в которых этот минерал оказался породообразующим. По месту первой находки такая разновидность сиенитов получила название сыннырит. Калисилит в этой горной породе нахо­дится в закономерном очень тонком срастании с калиевым полевым шпатом.

Интрузивные массивы сынныритов с содержанием К2О до 20% обнаружены в Бурятии и Читинской области. Сходные породы, но с меньшим содержанием окиси калия (8... 10%) найдены также в Горной Шории и Кузнецком Алатау.

Существуют технологические схемы переработки калиси­лита сынныритов для получения поташа, а также другого калийного бесхлорного удобрения — метасиликата калия (KSiО3). Получаемые из сынныритов калийные удобрения на силикатной и алюмосиликатной основе не отличаются от стандартных ка­лийных удобрений.

Калисилит сравнительно легко разлагается в почве, по­этому агрохимический эффект дает и внесение непереработанных сынныритов в тонкоразмолотом виде. По мнению специалистов, вовлечение в эксплуатацию сынныритов по­зволило бы полностью ликвидировать дефицит калийных удобрений для востока страны в целом и Западной Сибири в частности.

Кроме калия, в сынныритах, как правило, отмечается по­вышенное содержание Р2О5 (2...4%), что связано с присут­ствием среди второстепенных минералов апатита.

?

·  Для каких целей можно использовать глауконит, и глауконитсодержащие породы?

·  Почему глаукониты называют многофакторными удобрениями?

·  Генезис глауконитовых пород ?

·  Какие микроэлементы встречаются в глауконитовых породах?

·  Каков механизм действия кварц-глауконитовых пород?

·  Какие питательные элементы содержится в нефелине, сыннирите?

Сера и серосодержащие руды

Сера. Сера применялась человеком более 3000 лет назад ( древние греки исполь­зовали сернистый газ, получающийся при сгорании серы, для дезинфекции помещений). Позднее, полтора тысячелетия на­зад, серу использовали для приготовления красок и обработки тканей, в качестве пиротехнического средства. В средние века сера шла на приготовление серной кислоты, а часть её использовалась в сельском хозяйстве: серным порошком опыляли виноградники и хлопчатники, чтобы уничтожить вредителей.

Потребление серы резко возросло в середине XX столетия. Было установлено, что она тоже важна для роста растений. В золе семян кукурузы, клевера, фасоли, клубнях картофеля и корнепло­дах свёклы содержание серного ангидрида состав­ляет 1—6,5%. Поэтому необходимо ежегодно вносить от 20 до 120 кг серы на 1 га пашни. Исключительно важна и серная кислота, которая совершенно необходима для переработки фо­сфоритов в суперфосфат — ключевой продукт минеральных удобрений.

Сера — неметалл. Она представляет собой хрупкие кри­сталлы желтого цвета. Название происходит от латинского «сульфур» — светло-желтый. Русское название серы, по-види­мому, происходит от санскристкого «сира» — светло-желтый. Элементарная сера встречается в виде желтых кристаллов или порошковатых землистых масс, плохо проводит тепло и элек­тричество, легко загорается от спички и горит с образованием сернистого газа. При температуре 114—119,8°С сера плавится и превращается в жидкость, при 160°С буреет и становится вязкой, а при 300°С — снова становится жидкой (сера имеет две точки плавления). В расплавленном и газообразном сос­тоянии (кипит при температуре 444,6°С) соединяется с други­ми элементами. С металлами образует сульфиды. При 360°С соединяется с кислородом, образуя сернистый газ, при 400 °С — с водородом — сероводород. Применяется в химической, целлюлозно-бумаж­ной, резиновой промышленности (вулканизация каучука и др.), в стекольной, текстильной и других отраслях про­мышленности. В земледелии сера используется для производства инсектицидов, микроудобрений, как дезинфицирующее средство в животноводстве
, в химико-фармацевтической промышленности и т. д.

Источниками серы являются самородная сера, пирит, пир­ротин, сульфидные руды цветных металлов, природный газ, нефть, газы металлургических и коксохимических заводов, а иногда гипс и ангидрит.

Самородная сера имеет осадочное и вулканическое проис­хождение и залегает в виде пластов, гнезд и линз. Извлекают серу из природного газа и газов нефтепереработки. Получают серу из пиритов (колчеданные месторождения).

Существуют различные способы переработки серных руд в элементарную серу: геотехнологический (подземная вып­лавка серы из руды), термический (выплавка серы из кусков добытой руды), экстракционный (извлечение серы из руды с помощью химических веществ, растворяющих серу), паро­водяной (получение серы из руды в автоклавах при высоких температурах), комбинированный (флотационное обогащение руд, а затем извлечение серы из концентратов). На разработ­ках чаще всего применяются методы геотехнологический и комбинированный. Сущность первого состоит в том, что на месторождении на расстоянии 50—100 м друг от друга бурятся скважины, оборудованные тремя колоннами труб, вставлен­ных одна в другую. По внешней трубе (диаметр до 30 см) под давлением в серный слой подается перегретая вода (165—170°С). Сера плавится в горячей воде. По внутренней трубе под еще большим давлением вводится пар или горячий воздух. В результате происходит вытеснение воды с растворен­ной в ней серой по второму диаметру. Поднятая на поверх­ность, сера затвердевает. Этим способом добывается наиболее чистая сера (99,5—99,9 %). Каждая скважина может давать ежегодно 300—400 т серы.

В начале XX в. общая мировая добыча серы составляла всего несколько миллионов тонн, но уже в 1960 г. достигла 18, а в 1987 г. — 54,2 млн т. В настоящее время серу получают из трёх главных источников: из самородной серы, пиритовых (FeS2) руд и путём попутного извлечения серы из нефти, газа, отходов металлургического производства. В течение первой половины XX в. Наибольшее значение имели месторождения само­родной серы. Мировым лидером были США. Начиная с 1960 г. из пластов серы, залегающих на глубинах 500—700 м на побережье и в акватории Мексиканского залива, ежегодно добывают более 7,0 млн т серы. В СССР до 1925 г. практически не существовало собствен­ной сырьевой базы. И только в 30-х гг. открыли крупные месторождения в Прикарпатье (Украи­на), Гаурдакское в Туркмении и Водинское в Среднем Поволжье, которые стали сырьевой базой для нефтехимическая
промышленность" href="/text/category/himicheskaya_i_neftehimicheskaya_promishlennostmz/" rel="bookmark">химической промышленности страны.

Первое месторождение в СССР было открыто в Центральных Каракумах в невероятно трудных условиях. Экспедиции и ­бакова в 1925—1926 гг. пересекли безжизненную знойную пустыню на верблюдах и среди моря песчаных холмов обнаружили необычные бугры Чеммерли, представлявшие собой пласты песков, сцементированные серой. Там был построен сер­ный завод, а готовую продукцию караванами вывозили в Ашхабад. С этими месторождениями связано знаменательное событие в жизни стра­ны — первый в мире автопробег через Цен­тральные Каракумы весной 1929 г. на двух автомобилях. Помимо пропаганды советской влас­ти в Средней Азии, это мероприятие имело целью установить более надёжную связь серного завода с промышленными центрами.

Другим источником серы вот уже более ста лет служат колчеданные руды, на 90% состоящие из прочного золотисто-жёлтого минерала пирита (FeS2). Он широко распространён в природе и раньше, во времена золотых лихорадок, часто вводил в заблуждение непрофессиональных ста­рателей, путавших его с настоящим золотом.

На протяжении столетий пирит не представлял никакой экономической ценности. От него всяче­ски стремились избавиться. Огромные отвалы серного колчедана, как его именуют по-другому, отравляли окружающую среду. Острая потреб­ность в серной кислоте заставила вспомнить об этих рудах, и их начали энергично использовать. Главными производителями пирита были Испа­ния, добывающая вот уже сто лет по 2,5—3,0 млн т пиритовых концентратов в год, и Япония, начав­шая разработку колчеданных месторождений в 30-х гг. XX в. и стабильно получающая ежегодно 3,0—3,5 млн т руды.

С начала 50-х гг. возникло новое производ­ство — извлечение серы из нефти и природного газа. Полученный дополнительный продукт быст­ро окупил затраты на его производство и стал приносить высокую прибыль.

Следующим шагом было создание технологий по улавливанию серы из газов металлургических заводов, выбрасываемых в атмосферу. Соотно­шение трёх источников серы постоянно меняется. Если в 1975 г. было получено (в млн т) 34,1 (из них самородной серы — 10,0, серы из пирита 8,1 и восстановленной серы — 24,0), то в 1993 г. произведено 53,9 млн т (из них самородной серы — 6,1, серы из пирита — 8,0 и восстановленной серы — 39,1). В бывшем СССР с 1988 по 1993 г. производство серы сократилось (в млн т) с 7,7 до 5,0, а серной кислоты — с 29,2 до 19,5. В настоящее время в мире производят около 100 млн т серной кислоты. Основные запасы самородной серы сосредоточены в недрах 23 стран Америки и Азии (Ирак — около 250 млн. т, Чили —100 млн. т и др.) и в США (около 100 млн. т). Ресурсы самородной серы в этих странах во всех ее видах (самородной, связанной с природным горючим га­зом, нефтью, битуминозными песками, сульфидами металлов) оцениваются в 3 млрд. т. Если учесть ресурсы серы, заклю­ченные в углях, нефтеносных и битуминозных сланцах, то они в сумме составляют величину порядка 400 млрд. т. Серу добывают и из пирита; месторождения его сосредоточены в Саудовской Аравии, Испании, Японии, Индии и др.

Главными месторождениями самородной серы в Ираке — Мишрак (самое крупное в мире); в Чили известно более 70; в США — Растлер-Спрингс, Болинг-Доум и др. В 1986 г. здесь произ­ведено более 6 млн. т, из них только США 4 млн. т, Мексика 1,5 млн. т, Ирак 0,5 млн. т. Добыча самородной серы в этих странах ведется в основном методом подземной выплавки. До­бывается сера и из природных газов и газов металлургических производств (в основном в Канаде, США, Франции и др.).

?

·  Для каких целей используется сера в сельском хозяйстве ?

·  Какие минералы и горные породы являются источником серы ?

·  Способы переработки серных руд?

Агроруды содержащие микроэлементы

Для роста и развития растений, требуются в небольших количествах и микродозах бор, марганец, кобальт, медь и другие элементы, которые получили название микроэлементов.

В земной коре микроэлементы, получившие применение в сельском хозяйстве, имеют различную степень распространения. В значительных количествах встречаются марганцевые агроруды, в меньших размерах встречаются цинковые, боросодержащие агроруды; медные, кобальтовые, молибденовые - встречаются значительно реже и, кроме того, содержат эти элементы в незначительных концентрациях. Микроудобрения в соответствующих условиях значительно повышают урожай, улучшают качество продукции и предохраняют растения от ряда заболеваний.

Потребность растений в микроудобрениях проявляется, как правило, только при обеспечении их основными питательными веществами, прежде всего азотом, фосфором и калием.

Бром — красновато-бурая жидкость (пла­вится при температуре 7,25°С), в застывшем состоянии — красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым металличеческим блеском. Пары брома обладают резким непри­ятным запахом (по-гречески «бромос» — зловонный). Открыт в 1826 г.

Из-за высокой химической активности в свободном виде бром не встречается. Он находится в виде бромидов в морской воде, в водах соляных озер и нефтяных буровых скважин, в верхних горизонтах залежей поваренной соли. Бром соеди­няется с водородом, металлами и неметаллами, растворяется в воде и органических растворителях. Важнейшие соединения брома: бромистый калий, бромистый натрий, бромистый аммоний, бромистое железо, бромистый этил, бромис­тый метилен, бромоформ. Известен единственный при­родный минерал брома (природный бромид) — бромаогерит (AgBr).

Йод представляет собой серовато-черные пластинчатые кристаллы с металлическим блеском, температурой плавления 113,6°С и кипения 184,4°С. При нагревании переходит в пар коричневого цвета. В воде плохо растворяется, хорошо раст­воряется в спирте, эфире и других органических раствори­телях. Важнейшие соединения йода: йодистый калий, йодистый натрий, йодистый аммоний, йодистый метил, йодистый этил, йодоформ.

В 1811 г., получая селитру, французский химик Б. Куртуа обратил внимание на то, что медный котел, в котором проис­ходило выпаривание зольного раствора, быстро разъедается. Под действием концентрированной серной кислоты из раст­вора выделялись тяжелые фиолетовые пары. В 1813 г. Ж. Гей-Люссак детально исследовал фиолетовое вещество, установил его элементарную природу и назвал йодом (от греческого «иоэйдес» — фиолетовый).

Примерно 90% мировой добычи брома идет на изготов­ление антидетонаторов для моторного топлива. Кроме того соединения брома используются в медицине, при изготовлении фототоваров, в сельском хозяйстве (для борьбы с вредите­лями); йод применяется в основном в медицине и фармако­логии, в сельском хозяйстве (добавка к удобрениям), в реактивной технике и т. д. Йод, как и фосфор, является необходимым элементом всех живых организмов. Особенно много йода накапливается в морских водорослях, губках и кораллах. В качестве источника йода используются подземные воды, морские водоросли, отходы производства селитры.

Бром добывается из морской воды, рассолов соляных озер, щелока калийных производств, подземных вод нефтяных месторождений
. В бывшем СССР производство йода начато в 1932 году и производилось из буровых вод тремя заводами: Бакинским йодным (Апшеронский полуостров), Челекенским химиче­ским (Туркменская ССР) и Лапоминским опытным йодным заводом (у г. Архангельска). Бром добывается из озерной рапы в Крыму.

Наиболее богатые по концентрации йода месторождения приурочены к артезианским бассейнам Северного Кавказа (Азово-Кубанский, Терско-Прикаспийский), и к восточной части Рионо-Куринского бассейна, в районах Днепровско-Донецкого и Предкарпатского бассейнов, Предуральского прогиба и Северо-Двинского бассейна. Йодные месторождения известны в Западной Туркмении (Каракумский и Восточноприкаспийский артезианские бассейны), в Западной Сибири (Среднее Предуралье, Среднее Приобье), на Дальнем Востоке (арте­зианские воды о-ва Сахалин). Бромные воды особенно широко распространены в районах Волго-Камского, Ангаро-Ленского, Западно-Туркменского и Амударьинского артезианских бас­сейнов. В Крыму, северо-восточнее Джанкоя, открыто Северосивашское месторождение йодных вод. Сырьевой базой брома служат оз. Сасык-Сиваш у Евпатории и Сивашский залив.

Бор - одни из малораспространенных, редких элементов литосферы. Среднее содержание бора в континентальной литосфере (%) - 0,0007, в гранитной оболочке - 0,001, в осадочных породах - 0,0012. Наибольшее содержание рассеянного бора (0,011%) в глинистых сланцах, где он сосредоточен в слюдистых минералах и в глиноземных метаморфических породах.

В почвах содержание бора варьирует от 0,005 до 0,01%. Установлено, что в почвах лишь 3-10% бора содержится в подвижной, водорастворимой форме, доступной растениям, - в виде борной кислоты или ее солей. В солончаках эта доля значительно выше (до 40 мг/кг) что делает его там даже токсичным для растений.

Систематические исследования содержания бора в почвах бывшего СССР начал академик . Анализ всех главнейших почвенных разновидностей показал, что содержание бора последовательно возрастает к югу, от почв тундры и лесов к черноземам и каштановым почвам; особенно много его в верхнем горизонте (А), что связано с жизнедеятельностью растений.

Давно известно соединение бора — бура, которую, уже в первом тысячелетии нашей эры использовали для пайки металлов. Тогда же и появилось, видимо, название «бура» (современное химическое название натриевая соль тетраборной кислоты). В жизни произошло так, что вначале были синтезированы соединения бора (гол­ландский врач В. Гомберг еще в 1702 г., нагревая буру с сер­ной кислотой, получил борную кислоту — «успокоительную соль Гомберга»). Открытие самого элемента состоялось в 1868 г. (французские химики Ж. Гей-Люссак и Л. Тенар объ­явили об открытии элемента, который они назвали бором). Не­зависимо от французов, в это же время в Англии другой хи­мик — Г. Дэви в результате точно такой же реакции получил элемент, который назвал «борацием».

Соединения бора употребляются для производства гибких пластмасс (для авиационной промышленности), нейлона, для очистки целлюлозы, производство сверх прочных металлов. В промышленности используется примерно 90 % добываемого бора и его соединений, 10 %— идет на нужды сельского хозяйства: для изготовления микроудобрений. В скандинавских странах, Новой Зеландии и Канаде борные соединения применяются для консер­вации древесины, предохранения ее от гниения и придания ей огнестойкости.

Известно более 100 минералов бора, но важное промыш­ленное значение имеют 10—12 минералов из группы боратов: бура (содержит 36,6 % бора), борная кислота, кернит (51 %), ашарит (41,4 %), колеманит (50,8 %), инионит (37,6 %), пандермит (49,5%) и боросиликатов: датолит (21,8%), данбурит (28,7 %)

По внешнему виду бораты обычно бесцветны или белого цвета, большинство из них растворяется в соляной кислоте, некоторые — в воде. Боросиликаты имеют кристаллическое строение. Бор добывается как из месторождений борных руд, так и из борсодержащих горячих источников и из рапы соляных озер. В России основные месторождения бора раз­мещены в Забайкалье и на Дальнем Востоке (Додинское железоруд­ное).

Другие виды нетрадиционных удобрений

Фосфогипс, получаемый в качестве отброса в производстве фосфорной кислоты по методу экстракции, может без дополнительной переработки найти ограниченное применение в качестве непосредственного косвенного удобрения. Как продукт, содержащий небольшое количество фосфорной кислоты, а также очень тонкие зерна гипса, фосфогипс для целей удобрения имеет преимущества перед природным размолотым гипсом, однако он беднее, а потому экономически не выгоден на дальних расстояниях. Примерный состав фосфогипса в пересчете на сухое вещество: SO3 30-33%; R2O3 до 8%; SiО2 до 15%; СаО 22-25%; Р2О5 до 2-3%. При производстве 1т двойного суперфосфата и такого же количества аммофоса может образовываться 1,75 и 2,7 тонны фосфогипса соответственно. Саратовская область обладает значительными запасами фосфогипса – отходами ООО "Балаковские минеральные удобрения". В отвалах этого предприятия скопилось около 22000,0 тыс. т.

Он содержит до 90% гипса, 2-2,5% Р2О5, ряд микроэлементов, обладает кислой реакцией среды. Отсюда возможность использования его и как мелиоранта и как удобрения. Кислая реакция фосфогипса повышает растворимость и усвояемость фосфатов самой почвы. Фосфогипс-тонкий порошок серого или белого цвета. Его влияние на состав поглощенных катионов и свойства солонцов аналогично гипсу, но на урожайность сельскохозяйственных культур фосфогипс влияет сильнее, чем равные дозы чистого гипса, что связано с наличием в нем водо-растворимого фосфора. Как серное удобрение фосфогипс целесообразно применять в дозе 3-6 ц/га на всех почвах под бобовые и крестоцветные культуры. При определении мелиоративной дозы фосфогипса вначале рассчитывают норму гипса, затем делают пересчеты на фосфогипс, учитывая в нем процентное содержание чистого гипса. На старопахотных малонатриевых солонцах и солонцеватых черноземных и каштановых почвах фосфогипс можно применять в дозах 2-5 т/га. Эффективность применения фосфогипса обуславливается степенью увлажнения почвы. Вместе с тем использование фосфогипса лимитируется содержанием фтора и гигроскопичностью. Содержание водо-растворимого фтора в фосфогипсе не должно превышать ПДК – 0,3% от массы. Гигроскопичность должна находится в пределах 8-15%. Высокая гигроскопичность вызывает смерзание, текучесть, затрудняет перевозки и внесение его в почву. Устранение отмеченных недостатков достигается смешиванием фосфогипса с фосфоритной мукой и известью. Эффективность таких смесей выявлена на орошаемых солонцах Заволжья. Дефекационная грязь (дефекат) – отброс сахарных заводов - представляет собой шлам из гашеной извести с примесью органических веществ. В свежем виде содержит до 40 % Н2О. Количество дефеката составляет 9-11% массы перерабатываемой сахарной свеклы. Дефе­кат содержит в основном углекислый кальций СаС0% на сухое вещество, до 15% органического вещества, 0,7-0,8%о азота, 0,2-0,9% фосфора и 0,5-1,0% калия. Внесение дефеката в почву способствует улучшению ее структуры, повышает активность ферментов, увеличивает количество поташа, кальция и магния. Дефекат содержит цинк и медь, кото­рые являются необходимыми микроэлементами для сельскохо­зяйственных растений. Содержащиеся в дефекате определенное количество тяжелых металлов значительно ниже нормативной величины (ГОСТ 17.4.1.02-83).