Главная > Полезные ископаемые > Калийные соли

Калийные соли

Следующий элемент, входящий в триаду жизни, — калий. Главным и единственным источником его получения являются калийные соли.
Содержание калия в породах земной коры составляет довольно большую величину — 2,6%, но чаще всего он связан очень прочными химическими связями в твёрдых минералах, с трудом поддающихся разложению в почвенных условиях. А потребность в калии исключительно велика. В растениях он расходуется на рост, а также защищает от заболеваний, засух и морозов.

Наибольшая потребность в калии у тех растений, которые снабжают нас корнеплодами и клубнеплодами. Так, в золе картофеля К₂О содержится 60%, в сахарной свёкле — 53,1%, турнепсе — 45,4% и т.д. Каждый урожай выносит из почвы 30—78 кг К₂O с 1 га. 1 т К₂О, внесённая в почву в виде удобрений, увеличивает урожай картофеля на 60 т, сахарной свёклы — на 40 т (можно получить 6 т сахара), озимой пшеницы — на 4 т, хлопка-сырца — на 2 т, льна — на 1,5 т. В настоящее время потребление калийных удобрений на 1 га посевов в пересчёте на 1 кг К₂О следующее: в Бельгии — 97, Германии — 77, Нидерландах — 65, Дании — 61, Норвегии — 53, Англии — 36, США — 30—40. В странах СНГ — в 3—4 раза меньше, чем в США.

Издавна обычным калийным удобрением была зола, остающаяся после сжигания различных растений, торфа, горючих сланцев. Но она не могла восполнить потери почвенного калия. Нужно было найти новый источник получения калийных соединений с огромными резервами. Оказывается, он всегда был рядом. Это воды морей и океанов, а также подземные воды. Они обладают поистине неисчерпаемыми запасами калийных солей. Однако нужно было научиться извлекать соли калия из вод. Гениальное решение задачи предложил нидерландский учёный Якоб Хендрик Вант-Гофф в 1896 г. Он установил порядок выпадения солей из рассолов. Его идеи воплотила в жизнь плеяда выдающихся учёных XX в., создав технологические системы. Среди этих учёных и наши соотечественники — Николай Семёнович Курнаков и Михаил Георгиевич Валяшко.

Эти работы позволили открыть «солнечный» путь кристаллизации солей из морской воды. В результате мир получил большое количество таких жизненно важных веществ, как хлориды и сульфаты натрия, калия, магния, кальция, карбонаты натрия, а также соединения йода и брома. Были построены крупные промышленные предприятия в заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря (Казахстан) и Мёртвом море (Израиль, I Иордания).

Теоретические разработки химиков и геологов вдохнули новую жизнь в поиски подземных месторождений так необходимых калийных солей. Блестящий прогноз Н.С. Курнакова привёл к открытию в 1925 г. крупнейших в мире скоплений калийных солей (площадь около 3,5 тыс. км2, запасы превышают 219 млрд т) в пределах известного гигантского (площадь более 8 тыс. км2) Верхнекаспийского соленосного бассейна, образовавшегося более 260 млн лет назад. Трудность заключалась в том, что калийные соли хорошо растворимы и легко уносятся водой. Поэтому в самосадных соляных озёрах они встречаются крайне редко. На уже открытых месторождениях каменных солей калийные соли тоже непросто распознать. Обычно они занимают ограниченные участки по центру соленосных площадей, где обволакиваются сверху и снизу мощными слоями обычной каменной соли (NaCl). Без специальных знаний обнаружить калийные соли исключительно сложно.

Интересна судьба и другого соляного гиганта мира — группы месторождений общей площадью более 150 тыс. км² в пределах Северо-Германской низменности. Они образовались в древнем (возраст 258—248 млн лет) морском бассейне, простиравшемся от Англии через Северное море до Дании, Германии и Польши. Люди издавна здесь добывали пищевую соль, а встречающиеся в её толщах красно-оранжевые и жёлтые пласты содержащих калий минералов — сильвина, карналлита и кизерита — считали бесполезными пустыми породами, осложняющими разработку месторождений. Но времена меняются. В середине XIX в., когда начались поиски источников для калийных удобрений, исследователи обратили внимание на эти, казалось бы, ненужные породы. И с 1860 г. началась новая жизнь старых соляных рудников, которые переключились на добычу дефицитного полезного ископаемого.

В настоящее время на долю месторождений Северо-Германской низменности приходится 1/5 мировой добычи К₂О. На первом месте по производству калийных солей находятся горнорудные районы Саскачеван и Нью-Брансуик в Канаде, где в 60—70-х гг. XX в. открыты грандиозные месторождения калийных и каменных солей, образовавшихся в древнем морском бассейне более 380 млн лет назад. Эти открытия вывели Канаду на первое место (1/3 мировой добычи).

Таким образом, в XX в. геологи совершили могучий рывок в разведке месторождений столь необходимой калийной соли. Лидерство в калийной индустрии прочно захватили пять стран: Канада, Германия, Россия, Франция и США. Сегодня на их долю приходится почти 85% мирового производства, составляющее с начала 90-х гг. XX в. 17—18 млн т К20. Из них 90—95% идёт на изготовление удобрений. О росте добычи можно судить по данным о мировом производстве К₂О (в млн т): 1913 г. — 1,3; 1940 г. — 3,0; 1950 г. — 4,3; 1960 г. — 8,0; 1970 г. — 15,1; 1990 г. — 18,2.

Помимо удобрений соединения калия используются в медицине, при производстве моющих средств, стекла, химических реактивов, для дубления кож, при переработке золотых и серебряных руд и в других отраслях промышленности. Освоение неисчерпаемых подземных кладовых надёжно обеспечило сельское хозяйство развитых стран мира совершенно необходимым минеральным сырьём. И не случайно именно в странах Западной Европы и Северной Америки вот уже более четверти века получают устойчивые и высокие урожаи. Начиная с конца 80-х гг. XX в. рынок калийных удобрений в этих странах практически насытился, что привело к стабилизации спроса и постепенному сокращению производства на 2—4% ежегодно. В густонаселённых странах Южной и Восточной Азии, Южной Америки, наоборот, ощущается острый дефицит калиевых удобрений, несмотря на то что они закупают около половины добываемого в мире калиевого сырья. Особо ценятся сульфатные руды, удобрения из которых легко усваиваются растениями. За 1 т К₂SО₄ платят 204—210 долларов. Более распространённое хлоридное сырьё (КСl) стоит дешевле — 110—140 долларов.

Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1491