肥料结块的成因

 

 

 

肥料结块的成因

复合肥（复混肥）结块的因素
　　复合肥的结块是一个复杂的化学和物理过程，涉及到肥料内部和外部因素的影响。通常指的是以下几个方面:
　　1）水分
　　水分是影响化肥结块最主要的因素。任何结块的机理都与肥料中的液相含量有关。水分的存在会导致毛细粘合，并产生晶桥；另外水分会引起颗粒软化，导致压力变形，使颗粒间接触面积增大，加大了颗粒间结合的强度。
　　水分的2种来源:一是内部的水分迁移至粒表;二是从周围空气吸湿。引起吸湿的原因可概括为二:毛细凝结和蒸汽压下降。
　　前苏联以硫酸铵做实验，添加丙烯酸盐作为防结块剂，得出结论：硫酸铵的结块程度和内部含水量以及防结块剂添加量直接相关。当产品内部含水量>1.2%时，即使大幅度增加防结剂用量，也不能防止结块。
　　复肥国家标准(GB15063-2009)要求高浓度复肥产品的水分≤2%，对于含氮量在25%～28%的复肥，文献提出，应该＜1.2%。但由于设备、技术等问题，致使复肥企业产品含水量大多在2%～3%，成品包装后随着温度的变化引起结块。
　　2)温度
　　主要体现在包装时的产品温度和贮存时的环境温度两方面。温度高可以使化学反应和水分蒸发速度加快。如果包装时温度过高，冷却时溶解在残余水分中的无机盐会结晶出来，形成盐桥；贮存时温度过高会使肥料的临界相对湿度降低，增强肥料的吸湿性，提高各组分的反应活性，致使结晶重复发生，促使晶桥生成。
　　复合肥许可证考核时要求包装前物料温度≤50℃，有时在此温度下仍结块。有资料提出：高浓度复肥产品包装温度应控制和室温差距＜10℃。一厂家在夏季使包装物料由原来的58℃冷却到35℃后，复合肥结块时间由原来的4～5天，延长到30多天。一些企业对产品充分冷却认识不足，肥料包装温度超过45℃，有的高达70℃，引起结块。
　　3)堆放
　　堆放压力越大，堆放（贮存）时间越长，越易结块。在堆积压力下肥料颗粒会发生形变或被压碎，如果肥料尚未全部冷透，在压力下更会使晶粒变形，这样就增加了颗粒之间的接触面积，容易使颗粒间形成晶桥和毛细管粘合，从而发生结块；贮存时间愈长，肥料表面盐溶液重结晶溶解过程进行的次数愈多，长期处于一定压力下，肥料产生的形变愈大，结块的趋势越明显。
　　在研究表面活性剂吸附层和聚合物薄层对析晶结合强度的影响时，发现：析晶结合强度取决于样品预先润湿的程度，而预润湿程度取决于在湿空气中保存的时间。
　　4)颗粒
　　从颗粒形状上来看，粒径越大、越均匀、圆混度越高；颗粒机械强度越大，越不易结块。肥料颗粒的形状和大小也是影响肥料结块的重要因素。颗粒较大且比较均一，颗粒形状规则都减少了颗粒之间的接触面积和颗粒之间的相互吸引力，减少了肥料结块的趋势；此外机械强度较小的肥料颗粒容易被压碎，产生的细粉促进了结块。目前我国缺乏粒度均匀高质量肥料。文献提出，对高浓度复肥，使产品粒径在2.0～4.5mm的颗粒占95%以上，可以缓解结块。
　　5)原料
　　从组成上说，溶解度大、吸湿性强的盐类易结块；纯度高的盐类、高浓度的肥料易结块。一般来说，由2种以上肥料盐组成的混合物，比较容易吸水。其CRH值都低于最低的一种基础肥料的CRH值。因此在复合肥选择配料时，各单一基础肥料和混合物最终组份的吸湿性都要考虑，要使临界相对湿度尽可能地高，避免形成CRH值特别低的配料组合。
　　在各种肥料中，结块程度强弱依次为：NPK复合肥>MAP>DAP(MAP是磷酸一铵，DAP是磷酸二铵)；而在各种三元复合肥中，结块程度强弱依次为：尿基>硝基>氯基>硫基。在生产高浓度复合肥时加些不溶于水的惰性物质，可以降低结晶键间结合力，减少结块。