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复合肥结块的原因以及防止结块的措施

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点击次数:234 更新时间:2023年05月13日10:46:21 打印此页 关闭

复合肥是国内发展较快的肥料品种,其在生产、堆放、储存、运输等过程中容易结块,影响肥料生产企业的正常生产经营。因此为了避免肥料结块, 提高复合肥的外在品质已成为广大肥料企业的共识,复合肥的结块问题越来越受肥料企业的重视。大部分肥料生产企业都对颗粒肥料结块的机理和原因进行了摸索和探讨,并采取不同的防结块措施来减轻肥料的结块,以保证颗粒肥料的松散性。

一、肥料结块机理及因素

复合肥结块是一个复杂的过程, 对其成因有不同的解释。

1、“晶桥”理论

认为肥料干燥过程中颗粒表面和中心间存在着水份梯度,水份不断从内部向颗粒表面扩散或因吸潮导致在颗粒表面形成饱和溶液,当温度变化时形成过饱和,析出结晶,因结晶的架桥作用,使颗粒产生粘结。

2、毛细管粘附理论

该理论的观点是由于挤压(压力)的作用,造成肥料的弹性变形和塑性变形,颗粒间形成接触面。此时,由于肥料内部含有水份和毛细孔而产生较强的内聚力,导致肥料结块。

肥料企业生产的复合肥普遍存在结块现象,虽然在生产中增加了防结块处理,但是防结块现象仍未得到改善。肥料企业在生产过程中增加防结块处理设备和添加防结块剂是有效解决肥料结块的方法,但必须注意肥料的水分控制、储存条件、包装温度、颗粒强度。另外肥料产品的溶解度大吸湿强也是肥料结块的重要因素。有数据显示,在30℃时,单独基础肥料的临界相对吸湿点80%左右,而一但这几种基础肥料加工成了复合肥产品,同样在30℃时复合肥产品的临界相对湿度50%左右,可见复合产品比单独基础肥料的吸湿性更强(特别是尿基和硝基系列产品)。引起复合肥产品吸湿、结块的因素很多,并非在生产流程中增加防结块处理设备、产品中添加防结块剂就完全可以解决问题。除了防结块设备和防结块剂以外,还和以下四个因素有密切的关系:

1、 水份 肥料的水含量对其生产和贮存中的结块影响最大,任何结块机理都与肥料中液相含量有关(不包括结晶水在内)。水份的影响体现在两方面, 一是肥料本身的水份含量, 水份含量越低越好; 二是大气湿度, 要求密封干燥储存, 避免吸潮(几种体系肥料最高的含水范围:尿基、硝基NPK当N:P2O5:>1时,含水量小于0.5%-1%;尿基、硝基NPK当N:P2O5:<1时,含水量小于1%-1.5%;其他体系的如氯化铵 磷铵系、硫铵磷铵系当N:P2O5:>1时,含水量小于1.5%-2%,不含N或者N很少时水分含量可能大于2%)。

2、 原料组成 肥料组成是影响肥料结块的重要因素。原料不同,其溶解性、吸湿性不同, 溶解度大、吸湿性强的盐类促成结块的机会就大; 反之,则小。含尿素、硝铵成分多的复合肥其结块就严重, 纯度较高的盐类、高浓度肥料容易结块。

3、 温度 温度的影响体现在两方面,一是包装温度,包装温度越高产品越易结块,其原因主要是温度越高肥料中残存的水份也越多; 二是储存温度,储存温度越高,则越容易发生结块 ,因此产品的储存温度应低。

4、 颗粒强度及颗粒大小均匀度 颗粒强度低的肥料,在储运过程中易发生破碎和变形,因而增加了颗粒之间的接触面而容易结块。肥料颗粒越小、越不均匀, 其相互之间的接触点越多越易结块。

此外, 生产工艺及条件不合理,储存环境不好,储存时间过长都易造成肥料结块。

二、复合肥的防结块解决方法

复合肥结块的原因多种多样,通常采用的措施主要有以下几种。

(1)在原料选择方面,采用一些不易结块的原料,如磷酸二铵等,在添加剂中加入一些氧化钙粉、沸石粉、凹凸棒土等。

(2)控制产品粒度。造粒过程中要严格控制原料的粒度及水份含量。因为原料的粒度分布与成品肥料的颗粒度密切相关,而原料的水份含量也会影响成品的含水率。所以应根据不同原料严格控制造粒机中增湿的程度,严格控制返料比。返料量过大,会给造粒帯来一定的困难;内部物料循环量大,使干燥、冷却和筛分的负荷增加。另外,生产中适当加入一些调理剂,可改善产品的圆润度。

(3)降低包装温度。在肥料颗粒干燥后,只有经过充分的冷却才能进行装袋贮存,复合肥许可证考核时要求包装前物料温度低于50℃,但在此温度下仍然会有结块情况的发生,因此,应进一步降低产品冷却后的温度,再进行包装。

(4)降低堆放高度,可以防止颗粒破碎。

(5)在复合肥颗粒的外表面喷涂一层油性膏状防结块剂,以防止颗粒表面组分间发生反应,同时会降低颗粒吸收水份的速度,此外,还可以减慢母液中的水份向颗粒表面迁移,降低在颗粒表面发生溶解与再结晶变化的可能性。

(6)在复合肥颗粒的表面包裹一层粉状防结块剂,此产品特点是能良好的吸附于复合肥颗粒表面上,不吸水,对产品完全惰性,因而可降低复合肥颗粒的吸湿性。

(7)在复合肥生产中可以适当添加稳定剂,其作用是阻止肥料的晶型转化。例如加入适量的硝酸镁和硝酸钙可以使硝酸铵的相变温度从32℃降至22℃,防止因温度变化而导致颗粒破碎和结块情况发生。

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