
化肥結塊是指化肥顆粒粘結在一起形成塊狀物的現象。目前常用的化肥,尤其是高養分化肥,如硝酸銨、磷酸氨、尿素等,一般都會結塊。化肥結塊的情況變化很大,一般可分為三種:輕度結塊、嚴重結塊和部分結塊。輕度結塊的化肥通過輕微振動就能恢復自由流動狀態;嚴重結塊是整袋或散裝時整堆化肥結成了一大塊,此時化肥難以弄碎;部分結塊是部分化肥結成了小塊,這種結塊對機械施肥最為不利,因為這些小塊易堵住噴頭且不易被發現。由此可見化肥結塊會給化肥運輸、貯存和施肥帶來嚴重不便,化肥結塊與否也就成了衡量化肥產品質量的標準之一。正確解決化肥結塊問題,是提高化肥產品質量的有效途徑。
1化肥結塊的原因
化肥結塊是由其內部性質引起的。不同的結塊理論對結塊原因有不同的解釋。最早的理論強調內部粘結晶粒的成長,它假設水直接或間接的進入了化肥。對高養分復合肥的研究產生了塑性形變理論,它認為結塊伴隨著形變,而這種形變會由于受壓而加劇,未經徹底冷卻化肥的殘余熱從顆粒中心向外轉移,這時若化肥顆粒收到擠壓就可能導致形變,進而結塊。
常被采納的結塊理論還有毛細吸附和毛細擴散、復鹽和固體溶液的形成。前一種理論認為具有吸濕性的化肥在其臨界相對濕度以上吸收水分,在晶體表面形成化肥飽和溶液膜,這種溶液膜加速了毛細吸附,毛細力形成彎月面使離子向顆粒接觸點處移動,導致相鄰顆粒間形成交聯和粘結;后一種理論認為,化肥在造粒過程中不可能完全反應,在貯存過程中就會繼續反應生成復鹽,這些反應的結果將引起重結晶、溫度升高和結塊。
2影響化肥結塊的因素
影響化肥結塊的因素有多種。一般認為貯存溫度、貯存壓力、粒度、顆粒強度和濕含量是影響結塊的主要因素。
2.1貯存溫度
貯存期間,如果溫度升高就會加速化肥內部的化學反應,使所含水分蒸發,化肥晶體就會重結晶。在化肥產品包裝前進行充分冷卻,使產品溫度盡量接近環境溫度這些措施對防結塊是有利的。
2.2貯存壓力
貯存期間,增加貯存壓力,就會增加顆粒形變的可能性和顆粒接觸面積,使晶體交聯的可能性加大,從而增加結塊的可能性。通過降低化肥的堆積高度或增加貨架的方法可減小貯存壓力。一般來講袋裝化肥的堆積高度為8---10袋。
2.3粒度
如果化肥顆粒均勻、造型好、帶有很少的細料,則相鄰顆粒間接觸點就少,結塊的傾向性也就相對減少。
2.4顆粒強度
如果化肥的強度低,在受壓崩碎時就有碎末產生,從而增加顆粒間的接觸面積,提高顆粒強度就減小了結塊的可能性。
2.5水含量
水在結塊過程中起重要作用,在仁和情況下,降低水含量都可增加化肥的自由流動性。因此在化肥生產過程中要盡量降低水含量;在貯運過程中,應采用防潮的包裝物,控制溫度和濕度,這些措施都有助于防止結塊。
3化肥防結塊劑
除了在化肥生產、包裝、貯運過程中采取措施外,向化肥中添加防結塊劑是最有效的防結塊方法。目前常用防結塊劑有惰性粉末、無機鹽、表面活性劑和非表面活性劑。
3.1惰性粉末
惰性粉末是世界上使用最早的防結塊劑,它一般是硅藻土、高嶺土、滑石的細小粉末,這些粉末也可經過脂肪胺處理后再用。它們的作用是防止吸濕。使相近顆粒保持一定的距離。其缺點是對易結塊的高分解肥料一般無效,可引起化肥塵含量增加和化肥有效含量增加。
3.2無機鹽
一些能部分水合或完全水合的無機鹽具有防結塊性能。這些鹽能與化肥中的水分相結合,從而抑制因水分而引起的化肥溶解和毛細吸附,這類防結塊劑特別適合結晶化肥。
3.3表面活性劑
表面活性劑能改變固體和液體之間的表面張力。根據表面活性劑的吸性結構,表面活性劑可分為2類:離子表面活性劑和非離子表面活性劑,離子表面活性劑有陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑兩種。表面活性劑的作用是防止吸濕、改善結晶習性,抑制晶體的溶解和重結晶,減弱顆粒間粘結力和擴散液膜。
3.4非表面活性劑
非表面活性劑主要是有機疏水劑。它雖不具有表面活性,但能在化肥顆粒表面形成防水層,阻礙顆粒吸水,從而阻止因毛細吸附而形成的結塊。
4展望
隨著農業現代化的發展,機械施肥的數量和機會越來越多,這就要求化肥始終保持良好的自由流動性,因此開發適宜的化肥防結塊劑成為必經之路。良好的防結塊劑不僅要行之有效,而且要價格便宜、易得,對化肥無影響,容易使用,用量少并對植物、土地和人類無害。隨著化肥防結塊的研究和開發,化肥質量肯定會得到進一步的提高。
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