第60章 磷肥的巨大價值
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這些天村民在深山穀底已經找到了灰白色條帶狀的磷灰岩礦,並且已經使用鐵鎬等工具,挖到了不少磷灰岩礦石。
夏淮安讓一部分村民留在此處繼續挖礦,另一部分人則和李二等守衛一起,將礦石運到不遠處的煉鐵營地,在那裏煉製磷肥。
因為煉鐵營地的工具設備更齊全,生活也更方便。
夏淮安交代,挖礦和煉製磷肥的村民,互相輪流,讓大家都學上這門手藝,將來回到小魚鄉也算是有了一技之長。
這種有手藝的長工,在夏家莊的薪資都要高出不少。村民們很是心動。
帶著村民回到煉鐵營地後,夏淮安抽空教他們如何煉製化肥。
先使用鐵鎬等工具剝離礦石表層的風化岩,選取致密塊狀礦石。礦石經石臼粗碎至核桃大小。
然後用水力驅動的石碾將礦石細碎至粗砂粒度。
這種石臼石碾,煉鐵經常用到,所以煉鐵營地裏有好幾個。
將碾碎的礦石砂通過細孔竹篩篩選,去除不能通過細孔的雜質,獲得礦粉備用。
接下來,就將礦粉,小心的緩緩加入裝有稀硫酸的陶瓷缸裏。
一邊加入,一邊攪拌。
在這個過程中,磷灰礦石粉末會與硫酸發生化學反應,變成磷酸,還會釋放出含氟的有毒氣體,並產生熱量。
所以,操作的時候要戴口罩,溫度不能太高,如果感覺陶瓷缸外表的溫度摸起來很燙手,就要立刻停下,等自然冷卻、溫度降低後再添加礦石粉末。
另外,在陶瓷缸的上方,放幾塊浸泡石灰水的紗布,可以吸收中和大部分的有毒氣體。
半缸稀硫酸,差不多正好加半缸礦石粉末。
此時,夏淮安知道有兩種製造磷肥的工藝。
一種是趁缸還未滿時,再加入五斤草木灰,攪拌,缸中液體成漿狀。
然後靜置熟化兩天左右。磷酸會和硫酸鈣反應,形成磷酸一鈣結晶。將漿狀沉澱物取出,曬幹,再重新磨成粉末。最終就得到了過磷酸鈣,也就是這種磷肥的主要成分。
還有一種方法,就是製作磷酸鉀為主的磷鉀複合肥。
不同的農作物對肥的需求不一樣,具體夏淮安也不是特別清楚,畢竟他雖然特意學習了如何培育土豆紅薯等作物的知識,但沒有細致到各種化肥的最佳比例。
夏淮安認為,大部分農作物都同時需要磷肥和鉀肥,幹脆就煉製成磷鉀複合肥。
將半缸礦石粉末加入半缸稀硫酸中,攪拌反應充分,不再有熱量散發後,靜置片刻。
將上清液體倒入另一口水缸中,然後加入大量的草木灰,直到液體不再有酸氣。
靜置,用紗布過濾去除殘渣,將液體放入陶器中加熱煮沸,蒸發水分,最終就得到了磷酸鉀為主的晶體。
煉製出磷酸鉀後,便可用於大豆農田。每畝地均勻撒上約20斤化肥。
不出意外的話,這種磷鉀複合肥,可以讓大豆產量大增。
小魚鄉及周圍十裏八鄉的大豆產量,平均每畝不到二百斤,也就一百七八十斤。
而現代農業中,大豆種植麵積很大,平均畝產高達四百至六百斤!
這其中除了使用基因改良的大豆種子外,最主要的就是化肥增產。
如今夏家莊在小魚鄉足足種下了五百畝的大豆,隻要每畝增產一百斤,那就是五萬斤大豆!
而這些化肥的製造成本,很低!
現成的礦石、稀硫酸,草木灰也需要通過砍柴燒火就能得到;隻需幾個村民,辛苦煉製個十幾天,就能生產出一萬斤化肥,足夠五百畝大豆田使用。
“辛苦諸位鄉親!”夏淮安說道:“還請鄉親們趁著這個機會,多煉製一些化肥,可以讓其他糧食也大大增產!”
第一批的鐵器和磷鉀複合肥煉製成功後,夏淮安又對整個工藝流程做出了一些改進。
他發現,僅用硝石產生的二氧化氮作為催化劑,將二氧化硫氧化成三氧化硫,這個步驟的效率不高。
仍有大量的二氧化硫未能氧化,最後排放到空氣中,不但有毒,而且也是極大的資源浪費。
為了解決這個問題,夏淮安動了動腦子。
這其實是非常簡單的氧化還原反應,其原理是最基礎的初中化學知識,甚至連化學課本上就有如何將二氧化硫有效的氧化成三氧化硫,隻是夏淮安基本都忘記了。
他依稀記得,可以用鉑、釩之類金屬氧化物作為高效催化劑,但現在肯定弄不到。
三氧化二鐵也是金屬氧化物,或許也可以作為催化劑。
他試著改造了脫硫爐的出氣孔,將其和陶瓷罐子連接在一起,裏麵填滿赤鐵礦搗碎的細顆粒。
這樣,高溫的二氧化硫氣體就會經過這裏,與三氧化二鐵充分接觸,能盡可能的多轉化為三氧化硫,最後通過竹管溶解到水中,製造出稀硫酸。
工藝改良後,試了一爐,果然排出的氣體少了很多,而稀硫酸的產量大增,幾乎翻倍。
還有石膏,也就是磷灰礦石和稀硫酸反應後,沉澱出來的廢渣,其中主要成份就是硫酸鈣,也就是石膏。
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石膏也可以回收利用,可以作為幹燥劑,放在糧倉裏吸收空氣水分;還可以作為造紙的添加劑,讓紙張更加白亮光滑;村民也常常使用石膏來點豆腐;石膏也是建材中常用的材料。
對夏淮安來說,石膏有個更加重要的功能,就是作為水泥添加劑!
水泥製作工藝很簡單,原料也容易獲取,早就可以開始製造。但是有一個問題,就是沒有大型攪拌設備,水泥很難均勻混合,或者是很容易局部凝固成塊。
這樣造出來的水泥路麵或者建築,其實就是豆腐渣工程。有的地方很堅硬,有的地方一捏就碎成渣。
石膏添加入水泥熟料中,可以調節凝固時間,防止水泥局部過快硬化而造成質地不均勻,大大減少豆腐渣工程。
小時候,夏淮安見過父親在農村蓋房子,當時攪拌水泥時就用到了石膏。當時他和小夥伴還經常偷石膏當粉筆來玩。
後來學到相關知識點時,還特別有印象。
夏淮安特意增加了石膏回收的工藝流程,保存備用。
夏淮安隻恨自己是個學渣,如果是個真正的化工達人在此,肯定能將整個工藝流程設計的更加合理,更加高效。
不過對於眾百姓而言,夏淮安已經是近乎神仙般的存在!
這夏家莊大東家,懂的也太多了!
種田、煉鐵、製造農藥、製造化肥、培育草菇,還有釀酒、製作玉皂……甚至還會訓兵。
除了生孩子,還有什麽不會的!
短短幾天,夏淮安在這煉鐵營地的威信,就提升到一個非常誇張的地步。
雖然他並不是這些鐵匠的雇主,但是這些鐵匠基本都和挖礦製肥的村民一樣,稱呼他為東家。
夏淮安當然不反對,他早就表現出了招攬之意。
這些鐵匠都參與了私自煉鐵,在大乾律例下都是抄家的死罪。就算義軍不滅口,他們以後的生存也是如履薄冰。
夏淮安雖然官職品級低,但畢竟是可以養私兵的營尉,隻要夏淮安願意出麵庇護他們,說他們打鐵是為了給自己的鄉勇營配製武器輕甲,隻要數量在合理的範圍內,就不算違反律例。
就算鐵器數量超了,隻要夏淮安沒有造反,並且自願上繳超出限額的鐵器,再繳納一筆罰銀,也能免於處罰。
因此,煉鐵任務完成後,投靠夏家莊,幾乎成了這些鐵匠唯一的出路。
若是想獨自離開,極大可能被義軍暗中滅口。義軍可不是善茬,若非有夏淮安出麵力保,他們這些鐵匠,很難活著離開煉鐵營地。
更何況,夏淮安還答應,不僅收下他們,還允許他們將家人都接到小魚鄉來居住,提供房屋和不菲的薪資。
所以,很多想通這一點的鐵匠,都紛紛改口叫夏淮安為東家,願意追隨他加入夏家莊。
其實還有一些鐵匠並未想明白,但也隨著眾人一起改口,不至於顯得自己太特殊。
數日後,見煉鐵製肥都已走入正軌,夏淮安製定好詳細的流程和應急方案,然後返回小魚鄉。
離開了七八天,他太想小玉芳了。若不是一來一回路程太遠,他好幾次都想中途溜出去。
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