高塔造粒尿基复合肥的结块与防结

高塔造粒复合肥的结块与防结块

一、 肥料结块的内在/外在因素 1、

化学组成：肥料的组成不同，其结块趋势不一样。一般来说，存在着下列几种情况：

吸湿性：①NPK（尿基）＞NPK（硝基）＞NPK（硫基），NPK（氯基）

②NPK（高含氮）＞NPK（低含氮）

结块性：①NPK（尿基），NPK（硝基）＞NPK（硫基），NPK（氯基）

②NPK（高含氮）＞NPK（低含氮）

2、 颗粒状况：肥料的结块与肥料颗粒的大小和形状密切相关。

(a)颗粒大小：颗粒增大，比表面积减小，邻近颗粒间的吸引力和接触点减小，因而结块趋势降低。

(b)颗粒形状：如果颗粒表面光滑、成型好，则颗粒间的接触点减少，从而延缓结块。 3、湿度：此处湿度包括产品的含水量和产品存放环境的相对湿度。

(a) 产品含水量：产品含水量的微小变化对肥料的结块有明显影响。产品含水量高，则容易吸收水分而发生重结晶。当初含水量低于0.5%时，在通常储存条件下，产品不太有结块问题产生。因此，在肥料生产过程中要严格控制产品的含水量。 (b) 空气相对湿度：肥料的结块与空气相对湿度密切相关。每种盐或盐的混合物都有一定的临界相对湿度。空气的相对湿度高于肥料的临界相对湿度，肥料就会吸收空气中湿气；相反，空气的相对湿度低于肥料的临界相对湿度，则肥料内部的湿气向空气中蒸发。相对湿度的反复变化通常比持续的高湿度更有害，会令结块、粉化问题更加突出。

4、温度：温度也是影响肥料结块的一个重要因素。高温包装时可能发生下列物理化学反应：

（a）水分的蒸发与重结晶。这种情况在高温储存时尤为严重。由于温度较高，居中部分肥料的内部水分向外蒸发，遇到外部已冷却下来的肥料，冷凝成水进而发生重结晶。

（b）促进内部反应(加倍复分解反应/后反应)。 K2SO4+NH4NO3——（NH4）2 SO4+K NO3

NH4NO3+KCl——NH4Cl+KNO3 （NH4）2 SO4+ KCl——K2SO4+ NH4Cl

（c）晶态变化。如硝铵在32.3℃时会发生晶态变化，硝铵晶体出现膨胀和收缩，导致产品粉化、结块。

5、压力 加压使颗粒接触面增加，导致储存物质结块。

6、储存时间 储存时间对结块影响很大，前15天结块很快，6-8周内变慢，最后趋于稳定。

二、 高塔造粒复合肥结块的主要原因及对策

全料浆法生产的复合肥，由于各种原材料已充分混合，在造粒前各种复分解反应基本完成，在存放期间的后反应基本停止，因为后反应导致的结块可能性降低。安徽六国化工生产的尿基复合肥，采用全料浆转鼓造粒；开元集团、中化山东、临沭史丹利、深圳芭田、广东福利龙采用全料浆高塔造粒。

高塔造粒生产的复合肥，在配方固定的情况下，如果造粒喷头及喷头运行工艺固定，产品粒度分布及外观状况也就基本稳定。引起结块的各种因素中，以产品含水量及产品包装温度最为重要。 因此，肥料生产厂家应从下列几方面入手来改善肥料的松散性能：

（a）降低产品含水量。尿基NPK对水分的敏感程度甚至超过硝基NPK，更应引起厂家的重视。高含氮量的尿基NPK，其产品水分应尽量控制在1%以下，否则产品结块问题很难解决。

（b）降低包装温度。根据我们所了解的情况，目前高塔造粒设计时大都没有考虑降温装臵，正常生产时成品包装温度为45-55℃，夏天包装温度更高。这就是目前几个高塔产品结块严重的主要原因。有条件的企业，最好投资一套流化床冷却装臵，将肥料的包装温度降低到40℃以下，采取降温措施后肥料的结块趋势会大幅度减缓，防结剂的使用成本也可以降低；条件暂不成熟的企业，可以考虑增加滚筒冷却工艺来降低温度。高塔造粒生产的硝基NPK，其硝态氮含量一般较高，对水分和包装温度也就严格，包装温度最好低于40℃。

三、使用优良抗结剂

高塔造粒生产高浓度复合肥，一方面应采用合理的生产工艺，严格控制产品水分和包装温度；另外一定要选用优秀的防结剂来保证肥料的松散。

国产防结剂基本上由脂肪胺和矿物油等组成，但受利益驱动主要成分波动较大，实际效果也难保证，在潮湿高温季节结块问题更大，这也是复合肥企业不断更换供应商的原因。

优秀的防结剂必须具备以下几大特点：①优秀的防结作用②容易喷涂③高熔点不易渗透④肥料在水中不会悬浮⑤用量小对环境无压力⑥性价比有竞争力。

一般防结剂和优秀防结剂对比如下：

对比项目 用量：kg/吨肥 普通防结剂 2-3kg 优秀防结剂 0.6-1.2kg 防结剂：元/公斤 9.0-12.0（需另加油） 14.0-15.0 使用成本 18-25元 10-20 对于尿基复合肥，由于其结块机理与硝基肥不一样，采用传统的防结剂不能很好地解决肥料结块问题。采用传统防结剂，不仅不能很好地解决结块问题，而且会腐蚀肥料表面导致肥料粉化长毛，严重影响产品的卖相。西班牙花王在全球率先开发出尿基复合肥的防结剂，该产品以磷酸脂类表面活性剂为主体，配合Oil base，不仅能很好地防止尿基复合肥的结块，而且还能有效地抑制肥料的粉化和长毛。应城新都化工20万吨高塔造粒产品，从开车至今使用的都是尿基肥专用防结剂，用量为1公斤/吨肥，码包20层，60天开包防结率98%，效果明显优于普通国产防结剂，解决历史遗留问题。正因为受到优秀防结效果的鼓舞，新都化工正在进行技术改造，准备全部使用富邦提供的产品。

四、解决结块的方案

对于先进农业地区，机械化施肥要求肥料百分百松散，这样对肥料的生产和防结块提出更高的要求。当然，光滑的表面、均匀致密的颗粒，较低的含水量和包装温度，都有利于抑制肥料的结块。根据我们长期服务肥料的的经验，通过内部控制抓好造粒，适当采用防结剂，可以抑制肥料的在生产、贮存和运输过程的结块，但要彻底防止肥料的结块，必须考虑下列因素：

①增加防结成本能否用销售溢价或者市场稳定来弥补； ②肥料卖相的良好是否最重要； ③该局部市场竞争状况如何；

如果市场需要百分百松散的产品，我们建议油类防结剂和粉状防结剂联合使用，理由如下：

①联合使用效果更加明显。大量的现场经验表明，只有联合使用两种类型的防结剂，才能达到完全松散的目的；西班牙花王也多次提出，联合使用油状和粉状防结剂效果更明显更理想。

②联合使用的综合成本更低。如果单用一类防结剂来解决结块问题，成本会更高。例如对于硝基复合肥，如果包装温度在45-55℃，每吨肥料即使使用2公斤花王防结剂，依然会出现结块问题。在同样温度下，用1公斤油状防结剂，3公斤粉状防结剂，在正常条件下6个月类肥料不会结块。

我们在选择防结剂种类和用量时，假设产品粒度和颗粒强度控制正常时，建议按下列流程来使用防结剂：

1、正常状况

2、一般状况

3、非正常状况

肥料包装温度超过40℃ 肥料的含水量控制＞1% 联合使用 1kg油状防结剂和3kg粉状防结剂 包装温度不超过40℃ 肥料的含水量控制＞1% 单独使用 1.5kg油状防结剂/3kg粉状防结剂 包装温度不超过40℃ 肥料的含水量控制在1% 单独使用 1kg油状防结剂/2kg粉状防结剂 五、工艺流程

采用油粉联合使用工艺，建议采用下列流程：

1、根据肥料结块严重程度，确定是单独使用一种防结剂，还是联合使用。 2、如果结块不太严重，只采用一种类型的防结剂；如果企业对成本比较敏感，可以考虑粉状防结剂；如果认为少量粉尘是个问题，就选择油状防结剂。

3、如果结块是个大问题，应该先使用油状防结剂，然后进行扑粉。两中产品可以在同一个滚筒内完成。富邦公司的粉体状结剂，是通过表面改性的超细粉末，防结效果与普通大颗粒的滑石粉是完全不一样的。使用该产品应采用带变频调速螺旋输送设备。

工艺流程图如下：

粉体防结

油状防结

包裹滚筒

粉状防结剂通过螺旋输送机加入。建议螺旋输送机配调速电机和变频器，可以方便调节用量大小，该设备国内为8000元/台。

水分控制合理、包装温度低于40℃的肥料，再经过油粉联合使用的防结处理工艺，其结块的可能性非常小，在3-6个月内基本保持松散状态。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bm1t.html