复混肥料的结块与反结块

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1、复混肥料的结块与反结块随着复混肥料由低浓度向高浓度方向发展，产量和品种也在逐年的增加，肥料的单位浓度得到提高，相应地产品中氮、磷、钾含量增加，也即肥料中盐类浓度增加，肥料的化学组成也有所改变。伴随着产品中复盐的生成和结晶的相变，再因贮存中受外界条件的影响，肥料容易形成板结和结块，严重的结块会影响施肥。复混肥的结块问题一直受到化肥行业的关注，这也是影响国产肥料质量的重要因素之一。结块问题不仅给化肥生产企业的贮存，运输带来麻烦，更严重的是给用户使用造成极大的不便。进口复合肥的价格大大高于国产复合肥的原因，除人们崇洋心态外，还有一个主要因素是质量上的差距，而这种差距不是产品的养分含量，而是在外观

2、上，尤其是在产品的结块性上。 1、结块产生的原因结块是物质从松散状态转为团块或整体的一种性质。这种转变不论是结晶物质或无定形物质，都可能出现，任何产品都有结块性。一般认为肥料的结块是其内部性质所引起，由粒子的接触点所形成。结块产生的机理十分复杂，还没有形成完整统一的理论，不同的结块理论对结块原因有不同的解释。目前主要有晶桥理论、毛细管吸附理论、化学作用理论和塑性形变理论。晶桥理论认为由于自身因素（物体的性质、化学组成、粒度、粒度分布及物体的几何形状等），和外界因素（湿度、温度、压力和杂质等）的变化，由于物体内水分的存在，使物体表面溶解并重结晶，从而在晶粒之间的相互接触点上形成晶桥，随着时间

3、的推移，使晶粒粘接在一起，逐渐形成巨大的团块。毛细管吸附理论认为，由于微细晶粒间毛细管吸附力的存在，使毛细管弯月面上的饱和蒸汽压低于外部的饱和蒸汽压，这就为水蒸气向晶粒间的扩散造成条件；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。化学作用理论则认为化肥在造粒过程中不可能完全反应，在贮存过程中会继续反应并生成复盐，这些反应的结果将会引起重结晶和结块。塑性形变理论认为肥料结块均伴随着形变，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

4、移，这时若化肥颗粒受到挤压就可导致形变，进而结块。 2、影响复混肥结块的因素影响复混肥结块的因素很多，主要有：（1）复混肥的化学组成；（2）复混肥组分的吸湿性质和周围环境的湿度；（3）产品的含水量；（4）温度（5）颗粒的形状和颗粒大小的均匀度；（6）颗粒的抗压强度；（7）贮运时的堆积压力；（8）储存时间；（9）杂质的含量。（1）复混肥的化学组成    原料组成是影响肥料结块的内在因素，复混肥生产所用的原料主要包括尿素、硝酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、磷酸一铵、磷酸二铵、重钙、过磷酸钙、氯化钾、硫酸钾等，这些原料都有不同程度的吸湿性。而当不同原料混合后，混合物的临界吸湿点与单体物质比会明显降低，变

5、得更易吸湿。在水分存在时，某些配料组分之间可以发生化学反应，形成复盐和固体溶液。例如：NH4NO3 +KCl      KNO3 +NH4Cl（NH4）2HPO4+2KNO3       （NH4·K）HPO4+（K·NH4）（NO3）2这些反应可以延续到包装后的成品中。贮存过程中，在颗粒表面的这类化学反应极容易产生晶桥。因此，在生产复混肥时要充分了解各原料间的相配性，必要时进行预处理，例如对过磷酸钙进行预处理，对复混肥内部可能释放出结晶水的反应加以控制，以防止结块。另一种因化学反应而结块的原因是某些物质当温度剧变时晶体结构改变，如硝酸铵在32.1℃和84.2℃下，随着结晶结构的变化，其体

6、积亦改变，并伴有能量的吸收或释放。因此，含硝酸铵复混肥在充分冷却后再包装贮存是非常必要的。（2）吸湿性和环境湿度颗粒表面吸收水分后，很快便形成饱和溶液，此后由于水分蒸发或被其它干颗粒吸收，溶解的成分便沉淀析出结晶，因此，颗粒表面不断地进行溶解和再结晶的过程，形成晶体桥导致结块。肥料的组成不同，它的临界相对湿度也不同，两种以上基础肥料混合物的临界相对湿度，通常均低于任何一种单体肥料。例如30℃时硝酸铵和尿素混合物的临界相对湿度只有18%，因此，在复混肥生产中应尽量避免这两种肥料配用。在生产中要注意环境湿度的影响，复混肥包装时应使用不易破损的内衬薄膜的编织袋，最好折边缝口。（3）产品的含水量水

7、分是影响肥料结块主要的因素。任何结块机理都与肥料中的液相含量有关。一方面，水分的存在会导致毛细粘合，并产生晶桥；另一方面，水分会导致化肥颗粒软化，在压力作用下产生变形，使颗粒间接触面积增大，加大了颗粒间结合的强度。水分来源主要有两种途径：一是来自生产中化肥内部的残余，在压力作用下被挤压至颗粒表面；二是来自周围空气，即通过吸湿使化肥含水量增加。引起吸湿的原因可概括为两点：毛细凝结和蒸汽压下降，毛细凝结是由弯曲液面的饱和蒸汽