有關複合肥料防結塊的相關知識
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複合肥料是多種原料肥的複合體。複合肥料在生產、儲運中容易發生結塊，導致使用不便，影響工廠生產計劃安排和增加運輸、儲藏風險並影響農戶使用的積極性，從而影響其應用前景，是肥料生產環節必須重視的問題。
![有關複合肥料防結塊的相關知識]( "有關複合肥料防結塊的相關知識")
水分是影響肥料結塊的最主要因素，復混肥中各種鹽類之間發生化學反應是貯存中結塊的主要因素。結塊的化學機理有晶橋、塑性形變等。
1.1化學反應導致結塊。不同類型組分原料復配後，臨界相對溼度的明顯降低而導致其吸溼性增強。如過磷酸鈣(或重過磷酸鈣)-尿素系復混肥料生產過程中，過磷酸鈣或重鈣中的遊離磷酸(H3PO4)和磷酸一鈣(Ca(H2PO4)2•H2O)會與尿素形成配合物，Ca(H2PO4)2•H2O釋放自身的結晶水增大了物料的液相。生成物NH2CONH2•H3PO4、Ca(H2PO4)2•4NH2CONH2極易吸水，進一步增加肥料吸溼性。
1.2晶橋。吸水導致肥料顆粒表面溶解，在存儲過程中隨溫度變化重結晶形成晶橋而導致肥料結塊。
1.3形變：在受壓和振動條件下顆粒容易產生變形，使顆粒間接觸面積增大，爲其相互間反應創造了有利條件，使肥料容易發生結塊。
即使肥料的含水量達到復混肥標準要求，其內在原因仍會導致其結塊，因此，添加防結塊劑來提高產品的均勻性和鬆散性是非常必要的。
![有關複合肥料防結塊的相關知識 第2張]( "有關複合肥料防結塊的相關知識 第2張")
根據防結塊劑添加方式不同可分爲內添加和顆粒外添加2類。
2.1內添加防結塊劑。指在肥料生產過程中的某個環節加入某種防結塊材料，改變肥料的組成、結構等，從而實現防結塊的目的。由抗黏劑、晶控劑、潤滑劑、抗粉化劑、防潮劑和阻燃劑等助劑復配組成，添加量爲復混肥質量的0.06%，貯存3個月防結塊率爲92%。
2.2顆粒外防結塊劑。將防結塊物質均勻地包裹於肥料顆粒的表面形成一層保護膜(層)，通過阻斷肥料鹽橋的產生和飽和溶液的擴散來阻止肥料結塊。根據防結塊劑形態不同可分爲液體和固體兩種類型。
(1)液體型防結塊劑。此類型防結塊劑分爲油溶性和水溶性。主要以表面活性劑爲主要原料，分別以礦物油和水爲溶劑，同時添加助劑如疏水性物質石蠟、高分子聚合物等，對其進行改性來達到防結塊的目的。除了以多種表面活性劑和高分子聚合物爲主要活性物質外，還加入了其他多種助劑，如抗粘連劑、晶控劑等。
(2)固體型防結塊劑。該類材料主要是礦物粉末，例如硅藻土、高嶺土、滑石粉、白雲岩、沸石等，起機械隔離和吸收顆粒表面水分的作用，使用時常採用化學、物理方法進行改性以改善其表面性質。這類物質添加量一般爲復混肥質量的0.3%~0.5%。粉狀防結塊劑具有對肥料工藝和外界環境的變化適應性較強、對土壤無污染等優點；但生產過程中存在粉塵的污染。
3、防結塊劑產品
早期使用礦物粉如滑石粉、白雲岩、硅藻土、沸石、石膏等粉狀材料噴塗於肥料顆粒表面。總體而言，這類防結塊劑添加量大、防結塊效果不佳、污染嚴重。
自20世紀70年代，複合油外包裹技術開始流行。如日本採用油、蠟類的熔融物，礦物油、氨基二羧酸鹽混合物包裹複合肥顆粒，質量分數爲0.01%-0.1%。
目前國內市場上銷售的防結塊劑主要是粉狀防結塊劑和以機油爲溶劑、陽離子銨鹽類表面活性劑爲主要原料的產品。這類產品降解後的產物中含有致癌類物質亞硝胺類成分；同時長期使用含有機械油的肥料不僅增加了肥料的成本，還會加劇對土壤、水質、農作物的污染。
傳統肥料在施用過程中的養分利用率低已成共識，如氮肥當季利用率僅爲30%-35%，磷肥當季利用率爲10%-20%。在當前復混肥料逐漸向多元化、高濃度、緩釋和長效等方向發展的趨勢下，對防結塊劑也提出了更高的要求。
4、復混肥料防結塊劑的新發展
爲改善傳統防結塊劑在施用後會造成對環境的污染，出現一批新型防結塊劑。如以廢油、廢動植物脂肪爲原料，經酸化、水解、蒸餾後提取混合脂肪酸，在其中配入10%-30%的表面活性劑，使用時不需要加入礦物油溶劑，用量爲2-3kg/t。
在防結塊劑中添加脲酶和硝化抑制劑或使防結塊劑在肥料顆粒表面包膜，達到控制肥料養分釋放速度或減少養分流失的目的。如中科院生態所用硫脲、雙氰胺、硅藻土混合製成，用量爲10-15kg/t，可提高氮磷鉀綜合利用率17%-25%，延長肥效期110-120d。
5、展望
肥料防結塊既是優質肥料物理-化學特徵之一，又是提升肥料功能，提高肥料利用率的重要載體之一。先進的肥料防結塊技術是肥料升級換代的重要途徑之一。
成本。現在的肥料防結塊劑技術並不成熟，批量小，成本高。要考慮成立技術聯盟，加大技術共享力度，做大市場。實現低成本運行。
環境。當前的肥料防結塊劑在環境中的行爲尚缺乏嚴格的評估，不影響土壤和環境質量應是防結塊劑的重要指標之一。
多功能化。在保證良好防結塊性能的前提下，賦予其緩釋、保水、殺蟲、除草等功能，做到一劑多用。
微量化。引入防結塊物質的量必須要少，以保證肥料質量的穩定。
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水分是影響肥料結塊的最主要因素，復混肥中各種鹽類之間發生化學反應是貯存中結塊的主要因素。結塊的化學機理有晶橋、塑性形變等。
1.1化學反應導致結塊。不同類型組分原料復配後，臨界相對溼度的明顯降低而導致其吸溼性增強。如過磷酸鈣(或重過磷酸鈣)-尿素系復混肥料生產過程中，過磷酸鈣或重鈣中的遊離磷酸(H3PO4)和磷酸一鈣(Ca(H2PO4)2•H2O)會與尿素形成配合物，Ca(H2PO4)2•H2O釋放自身的結晶水增大了物料的液相。生成物NH2CONH2•H3PO4、Ca(H2PO4)2•4NH2CONH2極易吸水，進一步增加肥料吸溼性。
1.2晶橋。吸水導致肥料顆粒表面溶解，在存儲過程中隨溫度變化重結晶形成晶橋而導致肥料結塊。
1.3形變：在受壓和振動條件下顆粒容易產生變形，使顆粒間接觸面積增大，爲其相互間反應創造了有利條件，使肥料容易發生結塊。
即使肥料的含水量達到復混肥標準要求，其內在原因仍會導致其結塊，因此，添加防結塊劑來提高產品的均勻性和鬆散性是非常必要的。
根據防結塊劑添加方式不同可分爲內添加和顆粒外添加2類。
2.1內添加防結塊劑。指在肥料生產過程中的某個環節加入某種防結塊材料，改變肥料的組成、結構等，從而實現防結塊的目的。由抗黏劑、晶控劑、潤滑劑、抗粉化劑、防潮劑和阻燃劑等助劑復配組成，添加量爲復混肥質量的0.06%，貯存3個月防結塊率爲92%。
2.2顆粒外防結塊劑。將防結塊物質均勻地包裹於肥料顆粒的表面形成一層保護膜(層)，通過阻斷肥料鹽橋的產生和飽和溶液的擴散來阻止肥料結塊。根據防結塊劑形態不同可分爲液體和固體兩種類型。
(1)液體型防結塊劑。此類型防結塊劑分爲油溶性和水溶性。主要以表面活性劑爲主要原料，分別以礦物油和水爲溶劑，同時添加助劑如疏水性物質石蠟、高分子聚合物等，對其進行改性來達到防結塊的目的。除了以多種表面活性劑和高分子聚合物爲主要活性物質外，還加入了其他多種助劑，如抗粘連劑、晶控劑等。
(2)固體型防結塊劑。該類材料主要是礦物粉末，例如硅藻土、高嶺土、滑石粉、白雲岩、沸石等，起機械隔離和吸收顆粒表面水分的作用，使用時常採用化學、物理方法進行改性以改善其表面性質。這類物質添加量一般爲復混肥質量的0.3%~0.5%。粉狀防結塊劑具有對肥料工藝和外界環境的變化適應性較強、對土壤無污染等優點；但生產過程中存在粉塵的污染。
3、防結塊劑產品
早期使用礦物粉如滑石粉、白雲岩、硅藻土、沸石、石膏等粉狀材料噴塗於肥料顆粒表面。總體而言，這類防結塊劑添加量大、防結塊效果不佳、污染嚴重。
自20世紀70年代，複合油外包裹技術開始流行。如日本採用油、蠟類的熔融物，礦物油、氨基二羧酸鹽混合物包裹複合肥顆粒，質量分數爲0.01%-0.1%。
目前國內市場上銷售的防結塊劑主要是粉狀防結塊劑和以機油爲溶劑、陽離子銨鹽類表面活性劑爲主要原料的產品。這類產品降解後的產物中含有致癌類物質亞硝胺類成分；同時長期使用含有機械油的肥料不僅增加了肥料的成本，還會加劇對土壤、水質、農作物的污染。
傳統肥料在施用過程中的養分利用率低已成共識，如氮肥當季利用率僅爲30%-35%，磷肥當季利用率爲10%-20%。在當前復混肥料逐漸向多元化、高濃度、緩釋和長效等方向發展的趨勢下，對防結塊劑也提出了更高的要求。
4、復混肥料防結塊劑的新發展
爲改善傳統防結塊劑在施用後會造成對環境的污染，出現一批新型防結塊劑。如以廢油、廢動植物脂肪爲原料，經酸化、水解、蒸餾後提取混合脂肪酸，在其中配入10%-30%的表面活性劑，使用時不需要加入礦物油溶劑，用量爲2-3kg/t。
在防結塊劑中添加脲酶和硝化抑制劑或使防結塊劑在肥料顆粒表面包膜，達到控制肥料養分釋放速度或減少養分流失的目的。如中科院生態所用硫脲、雙氰胺、硅藻土混合製成，用量爲10-15kg/t，可提高氮磷鉀綜合利用率17%-25%，延長肥效期110-120d。
5、展望
肥料防結塊既是優質肥料物理-化學特徵之一，又是提升肥料功能，提高肥料利用率的重要載體之一。先進的肥料防結塊技術是肥料升級換代的重要途徑之一。
成本。現在的肥料防結塊劑技術並不成熟，批量小，成本高。要考慮成立技術聯盟，加大技術共享力度，做大市場。實現低成本運行。
環境。當前的肥料防結塊劑在環境中的行爲尚缺乏嚴格的評估，不影響土壤和環境質量應是防結塊劑的重要指標之一。
多功能化。在保證良好防結塊性能的前提下，賦予其緩釋、保水、殺蟲、除草等功能，做到一劑多用。
微量化。引入防結塊物質的量必須要少，以保證肥料質量的穩定。
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