化肥结块是指化肥颗粒粘结在一起形成块状物的现象。目前常用的化肥,尤其是高养分化肥,如硝酸铵、磷酸氨、尿素等,一般都会结块。化肥结块的情况变化很大,一般可分为三种:轻度结块、严重结块和部分结块。轻度结块的化肥通过轻微振动就能恢复自由流动状态;严重结块是整袋或散装时整堆化肥结成了一大块,此时化肥难以弄碎;部分结块是部分化肥结成了小块,这种结块对机械施肥最为不利,因为这些小块易堵住喷头且不易被发现。由此可见化肥结块会给化肥运输、贮存和施肥带来严重不便,化肥结块与否也就成了衡量化肥产品质量的标准之一。正确解决化肥结块问题,是提高化肥产品质量的有效途径。
1化肥结块的原因
化肥结块是由其内部性质引起的。不同的结块理论对结块原因有不同的解释。最早的理论强调内部粘结晶粒的成长,它假设水直接或间接的进入了化肥。对高养分复合肥的研究产生了塑性形变理论,它认为结块伴随着形变,而这种形变会由于受压而加剧,未经彻底冷却化肥的残余热从颗粒中心向外转移,这时若化肥颗粒收到挤压就可能导致形变,进而结块。
常被采纳的结块理论还有毛细吸附和毛细扩散、复盐和固体溶液的形成。前一种理论认为具有吸湿性的化肥在其临界相对湿度以上吸收水分,在晶体表面形成化肥饱和溶液膜,这种溶液膜加速了毛细吸附,毛细力形成弯月面使离子向颗粒接触点处移动,导致相邻颗粒间形成交联和粘结;后一种理论认为,化肥在造粒过程中不可能完全反应,在贮存过程中就会继续反应生成复盐,这些反应的结果将引起重结晶、温度升高和结块。
2影响化肥结块的因素
影响化肥结块的因素有多种。一般认为贮存温度、贮存压力、粒度、颗粒强度和湿含量是影响结块的主要因素。
2.1贮存温度
贮存期间,如果温度升高就会加速化肥内部的化学反应,使所含水分蒸发,化肥晶体就会重结晶。在化肥产品包装前进行充分冷却,使产品温度尽量接近环境温度这些措施对防结块是有利的。
2.2贮存压力
贮存期间,增加贮存压力,就会增加颗粒形变的可能性和颗粒接触面积,使晶体交联的可能性加大,从而增加结块的可能性。通过降低化肥的堆积高度或增加货架的方法可减小贮存压力。一般来讲袋装化肥的堆积高度为8---10袋。
2.3粒度
如果化肥颗粒均匀、造型好、带有很少的细料,则相邻颗粒间接触点就少,结块的倾向性也就相对减少。
2.4颗粒强度
如果化肥的强度低,在受压崩碎时就有碎末产生,从而增加颗粒间的接触面积,提高颗粒强度就减小了结块的可能性。
2.5水含量
水在结块过程中起重要作用,在仁和情况下,降低水含量都可增加化肥的自由流动性。因此在化肥生产过程中要尽量降低水含量;在贮运过程中,应采用防潮的包装物,控制温度和湿度,这些措施都有助于防止结块。
3化肥防结块剂
除了在化肥生产、包装、贮运过程中采取措施外,向化肥中添加防结块剂是最有效的防结块方法。目前常用防结块剂有惰性粉末、无机盐、表面活性剂和非表面活性剂。
3.1惰性粉末
惰性粉末是世界上使用最早的防结块剂,它一般是硅藻土、高岭土、滑石的细小粉末,这些粉末也可经过脂肪胺处理后再用。它们的作用是防止吸湿。使相近颗粒保持一定的距离。其缺点是对易结块的高分解肥料一般无效,可引起化肥尘含量增加和化肥有效含量增加。
3.2无机盐
一些能部分水合或完全水合的无机盐具有防结块性能。这些盐能与化肥中的水分相结合,从而抑制因水分而引起的化肥溶解和毛细吸附,这类防结块剂特别适合结晶化肥。
3.3表面活性剂
表面活性剂能改变固体和液体之间的表面张力。根据表面活性剂的吸性结构,表面活性剂可分为2类:离子表面活性剂和非离子表面活性剂,离子表面活性剂有阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂两种。表面活性剂的作用是防止吸湿、改善结晶习性,抑制晶体的溶解和重结晶,减弱颗粒间粘结力和扩散液膜。
3.4非表面活性剂
非表面活性剂主要是有机疏水剂。它虽不具有表面活性,但能在化肥颗粒表面形成防水层,阻碍颗粒吸水,从而阻止因毛细吸附而形成的结块。
4展望
随着农业现代化的发展,机械施肥的数量和机会越来越多,这就要求化肥始终保持良好的自由流动性,因此开发适宜的化肥防结块剂成为必经之路。良好的防结块剂不仅要行之有效,而且要价格便宜、易得,对化肥无影响,容易使用,用量少并对植物、土地和人类无害。随着化肥防结块的研究和开发,化肥质量肯定会得到进一步的提高。
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