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摘要：随着社会的发展与进步，重视高塔造粒复合肥的防结块措施对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍高塔造粒复合肥的防结块措施的有关内容。
关键词高塔造粒；复合肥；结块；原理；因素；措施；
中图分类号：TQ444 文献标识码：A 文章编号：
引言
复合肥的结块问题越来越受到生产厂家的重视。大部分肥料生产企业都对颗粒肥料结块的机理和原因进行了摸索和探讨, 并采取不同的防结块措施来减轻肥料的结块, 以保证颗粒肥料的松散性。本文主要针对高塔造粒复合肥的特点谈谈其防结块措施。
一、高塔造粒原理
固体尿素或硝铵（硝铵磷等）加热熔融后成为熔融液，也可以直接使用蒸发浓缩后的熔融液。在熔融液中加入相应的磷肥、钾肥、填料及添加剂制成混合料浆。混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，在从高塔下降过程中，与从塔底上升的气体阻力相互作用，与其进行热交换后降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，经筛分表面处理后得到颗粒复合肥料。
主要设备包括三部份：一是塔体。造粒塔是高塔造粒生产颗粒复合肥料的主要设备，造粒塔的主要作用是复合肥在塔内进行结晶、冷却热交换。造粒塔的直径与高度是设备的主要指标，它与产品的生产能力及品质密切相关。二是造粒设备。造粒机根据需要可以满足复合肥造粒对各种料浆的要求，特别是对中、低氮品种复合肥的造粒具有非常优良性能；三是反应釜。混合反应釜主要作用是将物料在设备内进行充分搅拌混合均匀，达到制备流动性能好的混合料浆目的。
另外，原料的预处理、螯合和添加各种制剂也是提高肥效的有效途径。对原料进行预处理后再制备的混合料浆，无论是粘度、流动性以及料浆的结晶性能都有很大的改善，能够更好地造粒生产和提高产品品质。通过螯合来避免在生产的过程中某些养分的流失和产生不良副反应，并使重要的养分获得保护，提高肥效，降低成本。
二、高塔造粒复合肥结块的内在与外在因素
1、化学组成：肥料的组成主要是尿基.硝基.硫基.氯基，且具有吸湿性、结块性。
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，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如下物理化学反应：
晶态变化---如硝铵在32.3℃时会发生晶態变化，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。
三、高塔造粒复合肥的防结块措施
更为有效的防结块措施是对肥料进行添加防结块剂处理。对肥料的防结块处理按添加防结块剂方式可分为内添加防结块剂和外包裹防结块剂两种。内添加防结块处理是使防结块剂进入肥料颗粒内部, 提高肥料颗粒强度, 改变其表面的结晶习性等。因其添加量很大, 处理效果不甚理想, 而使之在复合肥中作防结块措施的应用受到限制。外包裹防结块剂即在肥料颗粒表面包裹防止肥料结块的物质, 包括固体惰性粉末、液态包裹剂、固体包裹剂。
1) 惰性粉末包裹剂 其添加量约为肥料量的2% ～3%, 其易使肥料的含尘量增加而污染环境,防结块效果不佳。因此, 应用受到限制, 现作为辅助的防结块措施与其他包裹剂一同使用。
2) 固体类包裹防结块剂 必须在肥料温度下降至包裹防结块剂熔点以上熔融涂覆在肥料表面。用这种方法进行防结块处理在环境温度、包装温度不太高的情况下能达到较好的防结块效果。当温度较高, 疏水层遭到破坏, 不能完全阻止肥料颗粒吸湿。高塔造粒工艺生产的肥料虽然添加了防结块剂, 因肥料包装温度高, 在堆放过程中结块依然,很难达到比较理想的防结块效果。
3) 液体类包裹防结块剂 为有机表面活性剂和非表面活性剂。其使用方便是一大优势, 但不足之处在于使用中带入一定的水分, 影响其在复合肥、尤其在具有高结块倾向的高塔造粒复合肥、高含氮量的复合肥和高浓度的复合肥上的使用。防结块剂的开发经历了从单一化到多元化、多功能化的发展, 将表面活性剂、疏水性物质复配为新型的防结块剂补充相互的不足之处, 改善颗粒的防潮能力和减少粉尘。这对有高结块倾向的复合肥比如高塔造粒复合肥、高含氮量的复合肥的防结块是相当有效的。高塔造粒复合肥的特点是肥料颗粒有一个较明显的收缩孔, 表面积比传统工艺( 即料浆法、团粒法等) 所生产的肥料要大得多, 所以其防结块包裹剂的用量要大一些。固体、液体类包裹防结块剂均不宜渗入肥料颗粒过深, 否则会使在相同的添加量上其防结块性能减弱, 或达到相同的使用效果而添加量增加。
在肥料防结块剂配方中引入了十八胺、高分子表面活性剂、高活性的分散渗透剂、晶体稳定剂、硅油、进口的高效表面活性剂等, 能有效地防止复合肥的结块。其中所含有的高分子表面活性剂不仅能降低复合肥颗粒间的粘结强度, 还起到了晶体稳定剂的作用。其中进口高效表面活性剂和分散渗透剂联合作用能促使防结块剂的有效成分稳固“爪覆”在肥料颗粒表面, 不易深入渗入肥料内部, 在表面形成一层蓬松的鳞片状的牢固的防结憎水膜, 环境水分不易在肥料表面铺展凝集, 也不易形成晶桥而使肥料结块, 从而达到防结块的目的。如果在涂覆了防结块剂后再包裹惰性粉末, 将会使肥料在更长的时间内保持松散性, 能更明显地降低肥料的结块率以提高肥料的品质。
结束语
高塔( 熔体) 造粒工艺是一种新兴的造粒工艺技术, 所生产的复合肥也有着高结块倾向, 认真探讨其防结块的措施有着重要的意义。对该工艺所生产的复合肥的防结块措施主要有:
1) 由于其独特的造粒工艺, 颗粒粒径差异较大, 从工艺上采用筛分后按不同粒径的肥料分别包装能减小肥料颗粒间的接触面, 减轻肥料的结块。
2) 降低高塔造粒肥料的包膜和包装温度, 有助于防结块剂在其表面成膜的完整性, 可大大降低肥料的结块率。
3) 防结块包裹剂与惰性粉末配合使用, 能进一步确保高塔造粒复合肥在长时间的松散性。
参考文献
[1] 包同力.高塔造粒复合肥的生产和质量控制[ J] .中氮肥, 2006( 5) :32- 33.
[2] 张春霞.表面活性剂在化肥防结块剂中的应用[ J] .日用化学工业, 2002( 6) : 44- 48.
[3] 刘哲峰.硝酸铵的结块与防止[ J] .应用化工, 2006( 6) :464-466.
[4] 杨玉亭.国外化肥防结块剂的进展[ J] .化工进展, 2003( 3) :15-17.
[5] 谢华丽.复合肥防结块技术的研究和开发[ J] .化工生产与技术, 2006( 1) :36- 39.
[6] 方天翰.复合肥料生产技术手册[ M] .北京:化学工业出版社,2003: 218- 220.
关键词高塔造粒；复合肥；结块；原理；因素；措施；
中图分类号：TQ444 文献标识码：A 文章编号：
引言
复合肥的结块问题越来越受到生产厂家的重视。大部分肥料生产企业都对颗粒肥料结块的机理和原因进行了摸索和探讨, 并采取不同的防结块措施来减轻肥料的结块, 以保证颗粒肥料的松散性。本文主要针对高塔造粒复合肥的特点谈谈其防结块措施。
一、高塔造粒原理
固体尿素或硝铵（硝铵磷等）加热熔融后成为熔融液，也可以直接使用蒸发浓缩后的熔融液。在熔融液中加入相应的磷肥、钾肥、填料及添加剂制成混合料浆。混合料浆送入高塔造粒机进行喷洒造粒，通过造粒机喷洒进入造粒塔的造粒物料，在从高塔下降过程中，与从塔底上升的气体阻力相互作用，与其进行热交换后降落到塔底，落入塔底的颗粒物料，经筛分表面处理后得到颗粒复合肥料。
主要设备包括三部份：一是塔体。造粒塔是高塔造粒生产颗粒复合肥料的主要设备，造粒塔的主要作用是复合肥在塔内进行结晶、冷却热交换。造粒塔的直径与高度是设备的主要指标，它与产品的生产能力及品质密切相关。二是造粒设备。造粒机根据需要可以满足复合肥造粒对各种料浆的要求，特别是对中、低氮品种复合肥的造粒具有非常优良性能；三是反应釜。混合反应釜主要作用是将物料在设备内进行充分搅拌混合均匀，达到制备流动性能好的混合料浆目的。
另外，原料的预处理、螯合和添加各种制剂也是提高肥效的有效途径。对原料进行预处理后再制备的混合料浆，无论是粘度、流动性以及料浆的结晶性能都有很大的改善，能够更好地造粒生产和提高产品品质。通过螯合来避免在生产的过程中某些养分的流失和产生不良副反应，并使重要的养分获得保护，提高肥效，降低成本。
二、高塔造粒复合肥结块的内在与外在因素
1、化学组成：肥料的组成主要是尿基.硝基.硫基.氯基，且具有吸湿性、结块性。
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，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如下物理化学反应：
晶态变化---如硝铵在32.3℃时会发生晶態变化，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。
三、高塔造粒复合肥的防结块措施
更为有效的防结块措施是对肥料进行添加防结块剂处理。对肥料的防结块处理按添加防结块剂方式可分为内添加防结块剂和外包裹防结块剂两种。内添加防结块处理是使防结块剂进入肥料颗粒内部, 提高肥料颗粒强度, 改变其表面的结晶习性等。因其添加量很大, 处理效果不甚理想, 而使之在复合肥中作防结块措施的应用受到限制。外包裹防结块剂即在肥料颗粒表面包裹防止肥料结块的物质, 包括固体惰性粉末、液态包裹剂、固体包裹剂。
1) 惰性粉末包裹剂 其添加量约为肥料量的2% ～3%, 其易使肥料的含尘量增加而污染环境,防结块效果不佳。因此, 应用受到限制, 现作为辅助的防结块措施与其他包裹剂一同使用。
2) 固体类包裹防结块剂 必须在肥料温度下降至包裹防结块剂熔点以上熔融涂覆在肥料表面。用这种方法进行防结块处理在环境温度、包装温度不太高的情况下能达到较好的防结块效果。当温度较高, 疏水层遭到破坏, 不能完全阻止肥料颗粒吸湿。高塔造粒工艺生产的肥料虽然添加了防结块剂, 因肥料包装温度高, 在堆放过程中结块依然,很难达到比较理想的防结块效果。
3) 液体类包裹防结块剂 为有机表面活性剂和非表面活性剂。其使用方便是一大优势, 但不足之处在于使用中带入一定的水分, 影响其在复合肥、尤其在具有高结块倾向的高塔造粒复合肥、高含氮量的复合肥和高浓度的复合肥上的使用。防结块剂的开发经历了从单一化到多元化、多功能化的发展, 将表面活性剂、疏水性物质复配为新型的防结块剂补充相互的不足之处, 改善颗粒的防潮能力和减少粉尘。这对有高结块倾向的复合肥比如高塔造粒复合肥、高含氮量的复合肥的防结块是相当有效的。高塔造粒复合肥的特点是肥料颗粒有一个较明显的收缩孔, 表面积比传统工艺( 即料浆法、团粒法等) 所生产的肥料要大得多, 所以其防结块包裹剂的用量要大一些。固体、液体类包裹防结块剂均不宜渗入肥料颗粒过深, 否则会使在相同的添加量上其防结块性能减弱, 或达到相同的使用效果而添加量增加。
在肥料防结块剂配方中引入了十八胺、高分子表面活性剂、高活性的分散渗透剂、晶体稳定剂、硅油、进口的高效表面活性剂等, 能有效地防止复合肥的结块。其中所含有的高分子表面活性剂不仅能降低复合肥颗粒间的粘结强度, 还起到了晶体稳定剂的作用。其中进口高效表面活性剂和分散渗透剂联合作用能促使防结块剂的有效成分稳固“爪覆”在肥料颗粒表面, 不易深入渗入肥料内部, 在表面形成一层蓬松的鳞片状的牢固的防结憎水膜, 环境水分不易在肥料表面铺展凝集, 也不易形成晶桥而使肥料结块, 从而达到防结块的目的。如果在涂覆了防结块剂后再包裹惰性粉末, 将会使肥料在更长的时间内保持松散性, 能更明显地降低肥料的结块率以提高肥料的品质。
结束语
高塔( 熔体) 造粒工艺是一种新兴的造粒工艺技术, 所生产的复合肥也有着高结块倾向, 认真探讨其防结块的措施有着重要的意义。对该工艺所生产的复合肥的防结块措施主要有:
1) 由于其独特的造粒工艺, 颗粒粒径差异较大, 从工艺上采用筛分后按不同粒径的肥料分别包装能减小肥料颗粒间的接触面, 减轻肥料的结块。
2) 降低高塔造粒肥料的包膜和包装温度, 有助于防结块剂在其表面成膜的完整性, 可大大降低肥料的结块率。
3) 防结块包裹剂与惰性粉末配合使用, 能进一步确保高塔造粒复合肥在长时间的松散性。
参考文献
[1] 包同力.高塔造粒复合肥的生产和质量控制[ J] .中氮肥, 2006( 5) :32- 33.
[2] 张春霞.表面活性剂在化肥防结块剂中的应用[ J] .日用化学工业, 2002( 6) : 44- 48.
[3] 刘哲峰.硝酸铵的结块与防止[ J] .应用化工, 2006( 6) :464-466.
[4] 杨玉亭.国外化肥防结块剂的进展[ J] .化工进展, 2003( 3) :15-17.
[5] 谢华丽.复合肥防结块技术的研究和开发[ J] .化工生产与技术, 2006( 1) :36- 39.
[6] 方天翰.复合肥料生产技术手册[ M] .北京:化学工业出版社,2003: 218- 220.