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：NPK （尿基）NPK（硝基）NPK（硫基），NPK （氯基）NPK （高含氮）NPK（低含氮）结块性：NPK （尿基），NPK （硝基）NPK（硫基），NPK （氯基）NPK （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）。KSO+NHNO （ NH ） SO+K NO2 4 4 3 4 2 4 3NH NO +KCl NH Cl+KNO4 3 4 3(NH ) SO+ KClK SO + NHCl4 2 4 2 4 4(c) 晶态变化。如硝铵在32.3C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 降温装置，正常生产时成品包装温度为45-55C，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40C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 40C。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：优秀的防结作用容易喷涂高熔点不易 渗透肥料在水中不会悬浮用量小对环境无压力性价比有竞争力。一般防结剂和优秀防结剂对比如下：对比项目普通防结剂优秀防结剂用量：kg/吨肥2-3kg0.6-1.2kg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： 增加防结成本能否用销售溢价或者市场稳定来弥补； 肥料卖相的良好是否最重要； 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： 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。 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45-55C,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、包装温度不超过40 C单独使用1kg油状防结剂/2kg粉状防结剂一般状况单独使用1.5kg油状防结剂/3kg粉状防结剂3、非正常状况联合使用1kg油状防结剂和3kg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40C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。