肥料防结块机理与技术

zwyy2016

肥料防结块机理与技术

　　一、肥料结块的原因及影响因素

　　1.肥料结块的原因

　　肥料的结块是由其内部性质引起的，不同的结块理论对结块原因有不同的解释。较早的晶桥理论观点是由于自身和外界条件的变化，粉体内包含的水分，促使粉体表面溶解，重结晶，从而在粉体孔隙处形成晶桥。随着时间的推移，这些结晶又彼此互相结合，逐渐形成巨大的团块。而细管吸附理论认为，具有吸湿性的肥料在其临界相对湿度以上吸收水分，在晶体表面形成肥料的饱和溶液膜，这种溶液膜加速了毛细吸附，表面张力形成的弯月面使离子向颗粒接触处移动，导致相邻颗粒间形成交联和粘结成团块。毛细扩散，复盐和固体溶液的形成理论则认为，化肥在造粒过程中不可能完全反应，在储存过程中就会继续反应生成复盐，这些反应的结果将会引起重结晶和结块。通过对高浓度复混肥的研究又产生了塑性形变理论，它认为结块伴随着形变，而这种形变会由于受压而加剧，未经彻底冷却的化肥残余热从颗粒中心向外转移，这时若化肥颗粒受到挤压就可导致变形，进而结块。

　　归纳起来，肥料结块是由粒子的接触点的形成的，主要有三种不同性质的接触点：①相接触点；②附着接触点；③液体接触点。

　　2.影响因素

　　肥料结块的内在因素是肥料本身的物理化学性质，重要的是粘度、粘度分布、物料组成、水分等，外部因素是肥料在装卸和储存中接触的环境，如大气湿度、温度、储存时间等。

　　⑴肥料的组成和含水量的影响。肥料含水量对其在储存中的结块影响最大。任何结块机理都与肥料中的液相含量有关，所以这里讲的肥料含水量是指形成溶液相的游离含水量，不包括结晶水在内。

　　肥料的组成不同，它的临界相对湿度也不同。各种肥料的最高含水量有一些规定。含尿素或硝酸铵等肥料，要求干燥充分，含水量最低。下面列出几种肥料最高含水量的范围.

　　①硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、尿素等肥料，含水量0—0.5%。

　　②含有硝酸铵或尿素的NP复合肥料，其N:P2O5≥1.0,含水量0.5%—1.0%。

　　③含有硝酸铵或尿素的NP复合肥料，其N:P2O5<1.0,含水量1.0%—1.5%。

　　④不含有硝酸铵或尿素的NP复合肥料，其N:P2O5<1.0,含水量1.5%—2.0%。

　　⑤不含氮肥或含氮肥很少的复合肥料，含水量>2.0%.①

　　⑵颗粒大小和强度的影响。相随比较大的颗粒且不含细粉，将减少粒子间的接触点，因而有降低结块的趋势。

　　颗粒强度低的肥料，在起运、储存中易发生变形和破碎，因而增加了颗粒之间的接触点而容易结块。

　　⑶储存温度的影响。肥料的储存温度愈高，愈容易发生结块。为此肥料在包装或送入散堆库以前要冷却。硝酸铵和含有硝酸铵的复混肥的储存温度要低于54OC。磷酸铵、硫酸铵或尿素-磷酸铵等只要求冷却到71OC。这里提到的最高储存温度是对于干燥到规定水分而言的，含水量增加，储存温度对结块更加敏感。直接装袋的肥料，稳定过高会破坏包装材料，一般要求冷却到低于54OC才能包装。②

　　⑷储存压力的影响。增加储存压力，就会增加颗粒形变的可能性和颗粒间的接触面积，使劲踢交联的可能性加大，从而增加了结块的可能性。

　　⑸储存时间的影响。储存时间愈长，肥料表面盐溶液重结晶-溶解次数进行愈多；长时间处于一定压力下，肥料产生的形变愈大，结块趋势愈明显。因此要尽量缩短肥料的储存时间。

　　二、防结块处理技术

　　1.肥料防结块剂

　　除了在肥料生产、包装和储运过程中采取措施外，向肥料中添加防结块剂是最有效的防结块方法。目前常采用的防结块剂有多兴奋末、无机盐、表面活性剂合肥表面活性剂等。

　　⑴惰性粉末。惰性粉末是世界上使用最早的防结块剂，这一般是硅藻土、高岭土、滑石和白垩等细小粉末，这些粉末也可以经过脂肪胺处理后使用。它们的作用是防止肥料吸湿，使相近颗粒保持一定的距离。用量范围为1%—4%（质量）。但缺点是对结块的高分解肥料一般无效，同时增加肥料的含尘量和使肥料有效含量降低。

　　⑵无机盐。一些能部分水合或完全水合的无机盐具有防结块性能。这些盐能与肥料中的水分相结合，从而抑制因水分而引起的肥料溶解和毛细吸附，这类防结块剂特别适合结晶肥料。如硝酸镁就能很好的防止硝酸铵或硫酸铵的结块。

　　⑶表面活性剂。表面活性剂是当前广泛使用的一种防结块剂，它能改变固体和液体之间的表面张力。表面活性剂一般分成油溶性和水溶性两大类。水溶性表面活性剂又可分为四类：阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及两性型表面活性剂。表面活性剂的作用是防止吸湿，改善结晶习性，抑制晶体的溶解和重结晶，减弱颗粒间的粘结力和扩散液膜。

　　⑷非表面活性剂。非表面活性剂主要是有机疏水剂。它不具有表面活性，但能在肥料颗粒表面形成防水层，阻碍肥料颗粒的进一步吸水，从而防止因毛细吸附而形成结块。

　　2.防结块处理工艺

　　⑴TVA三转鼓法硫包裹工艺

　　需要生产硫包氮磷钾复混肥料时，先将粒状复混肥料经过预热后加入涂硫转鼓，将熔硫在154oC及6.86—10.3MPa压力下雾化并喷射涂硫转鼓中滚动着的复混肥料的表面上逐渐形成硫膜。随即将包硫复混肥料送至包裹密封剂转鼓，在此喷涂熔融石蜡，然后送入流化床冷却器，用空气冷却至≤41oC。③最后在调节剂转鼓内用滑石粉进行调理。

　　⑵钙镁磷肥为包裹剂的包膜肥料。中科院南京土壤所以钙镁磷肥为材料包裹碳铵。其做法是：使粒状碳铵与白云石粉掺合均匀，用对辊造粒机滚动磨去棱角，然后以稀磷酸进行表面酸化，再以钙镁磷肥强粉为包裹材料，在转盘中包裹，并以石蜡和沥青混合物作为封面剂将其密封，最后以少量的钙镁磷肥粉末作为调理剂进行扑粉处理，即得产品。

　　在国内也有用颗粒尿素包涂熔融钙镁磷肥，这一工艺是加热尿素，然后在尿素表面喷以磷酸，使其生成磷酸尿，然后加以钙镁磷肥，喷涂是在一转鼓中尿素在滚动的情况下，以钙镁磷肥涂包在颗粒尿素的表面。这类工艺也有不加酸的，略喷以少量水增加尿素的溶解，然后涂以钙镁磷肥或其它物质。起到一定的缓释作用。

　　⑶涂层尿素。这种尿素是在普通尿素颗粒表面喷涂一层含有氮素及少量微量元素的胶体状有机物，从而使尿素施用后能缓慢释放养分，更符合农业作物的需肥规律。

　　⑷聚乙烯醇—淀粉肥料包膜材料。为减少养分损失提高肥料缓效性能，最简单的办法是采用半渗透性或不透性高分子膜包涂在常规肥料上生成包膜肥。主要是用LDPE树脂。先配成浓度10%的甲苯溶液，用计量泵和雾化空气喷涂，沸腾床里包敷肥料颗粒，经干燥即得包膜肥。但目前大多数聚合物薄膜都是合成高分子，土壤中难以自行分解和消失，积累造成土壤“白色”污染。所以要开发生物降解聚合物包膜材料代替聚烯烃材料。

　

zhuzgyi196

太好了，学习。

寡人心痛

帮贴顶帖是美德！