Wie die Landwirtschaft zum Dünger kommt!

Dünger

Phosphor ist neben Stickstoff und Kalium das wichtigste Nährstoffelement für das Wachstum von Pflanzen, denn er ist als ­Energielieferant und Teil der DNA unersetzlich. Im Gegensatz zu dem unbegrenzt aus der Luft zur Verfügung stehenden Stickstoff werden Phosphate in Lagerstätten abgebaut, die nach heutigem Wissen endlich sind.

Im Mineraldünger bzw. anorganischen Dünger liegen die düngenden Elemente meist in Form von Salzen vor. Die mineralischen Dünger werden fast immer  im Bergbau gewonnen. Zudem geht vor dem Einsatz in der Landwirtschaft meistens eine chemische Veränderung voraus. Phosphate z.B. werden grundsätzlich als Rohphosphate verwendet. Diese sind jedoch schwerlöslich, weshalb sie mit Schwefelsäure bzw. Phosphorsäure weiter aufgeschlossen werden und so zum Superphosphat werden. Die Verfügbarkeit von metallarmen Rohphosphaten,  ist ein elementares Marktkriterium für die Herstellung qualitativ hochwertiger Phosphatdüngemittel.

Links: schematische Darstellung des Phosphat Kreislaufs; Rechts: Phosphatmine in der Negev © Marc Wilson

Phosphatlagerstätten

Die Ausbeutung metallarmer Phosphatlagerstätten, bzw. Phosphatminerale, am häufigsten der Apatit, ist ein Ressourceproblem der industriellen Zivilisation. Wie am Beispiel der Pazifikinsel Nauru mit ihrem Guano, das seit den 1960er Jahren kontinuierlich ausgebeutet wurde und seit 1980 erschöpft ist, nehmen auch die weltweiten Vorkommen stetig ab.

Neben den bekannten Reserven an Rohphosphaten in den USA, Marokko und Südafrika existieren die weltweit grössten Vorkommen in China. Das Land übt deshalb einen erheblichen Einfluss auf die Preise am Weltmarkt aus.

Bei den Phosphatvorkommen unterscheidet man zwischen sedimentären und magmatischen Lagerstätten. Bezogen auf ihren P₂O₅ -Gehalt stammen heute 85% aus sedimentären und 15% aus magmatischen Lagerstätten. Wichtigstes Mineral ist der Apatit, wobei die P₂O₅-Gehalte der sedimentären Lagerstätten erheblich schwanken. Die P₂O₅-Gehalte aus magmatischen Lagerstätten sind deutlich niedriger.

Eher selten sind vulkanische Phosphatlagerstätten. Die grösste liegt in Südafrika. Es handelt sich um den magmatischen Intrusionskörper von Phalaborwa am Rande des Kruger Nationalparks. Dieser Apatit ist in einem Kupfererz enthalten; nach der Trennung durch Flotation erhält man Phosphat, aus dem Phosphorsäure hergestellt wird, ganz ohne organische Verunreinigungen und frei von Cadmium, Uran und anderen Schwermetallen.

Über dieses Vorkommen erfahrt ihr mehr im nächsten Beitrag, ist es doch ein ganz spezielles Vorkommen.