介紹了化肥結(jié)塊的原因和影響結(jié)塊的主要因素,同時(shí)討論了表面活性劑防結(jié)塊的機(jī)理和各種表面活性劑防結(jié)塊的效果。并簡(jiǎn)略介紹了幾種表面活性劑的生產(chǎn)方法。
化肥結(jié)塊問(wèn)題是化肥工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)致力于解決的問(wèn)題,特別是碳酸氫銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸銨、尿素和復(fù)合肥料等都易發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象?;式Y(jié)塊嚴(yán)重影響了肥效,并給貯存、運(yùn)輸和使用帶來(lái)不少困難。例如結(jié)塊的碳酸氫銨在運(yùn)輸中很容易破包,在26℃~28℃的氣溫下存放10d,氮素?fù)p失可達(dá)75.14%?;蕠?yán)重結(jié)塊難以破碎,化肥部分結(jié)塊對(duì)機(jī)械施肥不利,小塊化肥容易堵塞噴頭,這些都會(huì)給施肥帶來(lái)嚴(yán)重不便。因此,解決化肥結(jié)塊問(wèn)題是提高化肥產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑。?
表面活性劑作為防結(jié)塊劑,其主要作用是能將化肥顆粒表面由親水性轉(zhuǎn)變成疏水性,阻止水分交換,保護(hù)顆粒不受外界潮氣的影響;降低溶液的表面張力,從而降低晶體物對(duì)溶液的毛細(xì)管吸附力;改善化肥結(jié)晶習(xí)性,大大降低化肥晶體的界面能,抑制成核作用,改進(jìn)晶體的生長(zhǎng)。?
以碳酸氫銨化肥用防結(jié)塊劑十五烷基磺酰氯為例可充分說(shuō)明其防結(jié)塊機(jī)理。在生產(chǎn)過(guò)程中,十五烷基磺酰氯加入碳化系統(tǒng)后,與氨水反應(yīng)生成十五烷基磺酸銨陰離子表面活性劑。在參與碳酸氫銨結(jié)晶的形成和生產(chǎn)過(guò)程中吸附在結(jié)晶的晶面上,改變了結(jié)晶習(xí)性,有效地控制晶核的形成和促進(jìn)核的生長(zhǎng),因而能增大結(jié)晶的粒度。其原理是表面活性劑在碳化氨水液中形成乳狀液,其中存在著一定數(shù)目、有多個(gè)陰離子組成的膠團(tuán)。
由于膠團(tuán)表面及附近的NH4+濃度比遠(yuǎn)離膠團(tuán)處的NH4+濃度大得多,通入變換氣后碳酸氫銨晶核首先在膠團(tuán)的附近形成,這樣晶核形成的數(shù)目將被膠團(tuán)所控制,有利于結(jié)晶長(zhǎng)大。同時(shí)表面活性劑在碳酸氫銨微晶的表面上,以親水基接觸在碳酸氫銨顆粒表面而形成選擇定向吸附,使界面被疏水基覆蓋顯示疏水性,這樣可防止化肥成品與空氣中水氣接觸,使界面狀態(tài)性質(zhì)發(fā)生顯著變化,有效防止晶體間黏接,從而達(dá)到良好的防結(jié)塊效果。?