复合肥防结块剂的发展历史
时间:2018-09-14 12:08来源: 作者:
复合肥防结块剂的发展历史
1传统技术从20世纪70年代开始，出现一系列复合肥外包裹技术。主要有粉扑、包膜等。最早的技术是喷施滑石粉、石膏粉等粉状润滑包覆材料，于40℃温热复合肥表面，但扑粉防潮、防结块效果不良，严重污染环境；法国L.纳瓦斯库斯发明采用油、蜡类的熔融物处理复合肥，但该物质热塑性范围小，使产品颗粒强度低，没解决粉化的缺陷。
日本专利使用醛类化合物作为肥料防结块剂，但存在低沸点醛和机油稀释剂挥发产生的刺激性异味、接触或吸入引起的毒性、污染喷混环境和肥料使用环境的问题；八十年代末德国学者研究了木质素磺酸钙（或其它金属盐或铵盐）及同类物对肥料的防结块性和抗破碎性，克服了使用醛类的缺点，但这些物质的加入使肥料变成褐色或棕褐色，导致使用肥料的农民不能接受，而影响潜在市场。
芬兰T•阿尔纳斯将溶入醚中的阳离子胺类（脂肪胺、聚胺），和溶入甲醇中的阴离子羧酸生成的氨基二羧酸 盐，熔入矿物油中包裹复合肥，虽然可得到较满意的防潮、防结块效果，但是原料成本高、生产使用不方便，采用大量溶剂又不安全，故难以实际应用；日本仓田笃三直接使用酰胺类化合物作为主要防结块剂，但这类物质价格十分昂贵。西班牙发明的水溶性“花王”化肥添加剂，呈乳油黏糊状态，包装、运输和使用均不方便。
2新型防结剂
（1）采用内添加方式
针对以上技术的不足，山东欧德防结块材料厂在2013年研发了一种防结块剂， 既可用作外包裹剂，又可作为内添加剂在生产工艺过程中添加，具有与复合肥组份热相容性好、原料来源丰富、成本低廉、易加工、处理时不用溶剂的优点 。它将阴阳离子两类表面活性剂同时加入了组成。在90℃工艺温度下，组成中胺类和羧酸类物质能生成酰胺类化合物，可与铵离子（复合肥组份中最易结 块成份）或有关离子基团形成缔合效应，有效地减弱复合肥体系的亲水性，从而使复合肥具有抗粉化、不易结块和贮存期长的特性（贮存六个月，松散度在95%以 上）。
采用外包裹技术得到的复合肥，由于其颗粒外层涂覆了一层油膜，制品水溶性大幅度降低，不能满足南方地区农户的要求。山东欧德设计了一种作为内添加剂的多元粉末状松散剂体系。它针对复合肥主成分的物理特性和晶体结构，在设计的组成中，由抗粘剂、晶控剂、润滑 剂、抗粉化剂、防潮剂和阻燃剂等助剂复配，性能互补、成本低廉，保证复合肥有良好的水溶性；发明的内添加工艺技术不需用矿物油及熔化和雾化设备，解决了复 合油在管道流动和喷雾过程中易堵塞管道和喷头，工艺难以控制的问题。
（2）高聚物表面活性剂复配型
日本专利 JP1109665在浓缩的阴离子表面活性剂溶液中，溶解乙烯基高聚物，所得复配溶液能够与水任意混溶，将其向易结块肥料中加入，与传统的阴离子表面活性 剂和阳离子表面活性剂相比较，防结块效果更好。其中乙烯基高聚物可以是聚醋酸乙烯酯、水溶性脲醛树脂、聚乙烯醇等；阴离子表面活性剂溶液中，溶解水溶性亚乙烯基大分子化合物，将其包覆肥料，来获得致密、均一粒径的复合肥颗粒。
红日集团用传统包裹法（油性、惰性包裹剂对产品进行涂布），使高氮复合肥的结块时间延长，由原来不包裹时的7～10天变为20天左右。经过技术改进，在20%的磷酸溶液中加入表面活性剂十二烷基磺酸钠，再配入一种高分子活性有机物，用此混合物对肥料颗粒包裹，俗称“蛋壳化”，使肥料颗粒之间相互隔离开来，存放3个月未发生结块现象。
（3）环保型防结块剂
目前传统防结块剂在施用后会造成对农田水利、渔业水利的污染。出口时外商明确要求添加环保型防结块剂。如：2001年，沪天化集团公司和濮阳化肥厂的尿素出口日本和新加坡，外商明确要求添加无毒无害的尿素专用防结块剂。
针对此种情况，有些企业研究了绿色环保型防结块剂。例如山东欧德2012年研究开发一种新型高浓度硫基复合肥防结块剂，所选用原料主要是无机矿物质（滑石粉作填 充剂），其它4种表面活性剂均为食品级（包括硬脂酸钠、硬脂酸钙、具有高强吸水保水作用的高分子乳化剂以及另一阴阳离子表面活性剂），混合磨成＜40μm 粉剂，通过冷却滚筒滚动，均匀地附着在复合肥颗粒表面，它对土壤无任何污染，是一种很有潜力的环保产品。使用后3个月没有结块现象，明显好于胺片类防结块剂。
山东欧德防结块材料厂将3种油脂原料进行酸洗、中和、过滤除杂、离心分离后，与4种不同的表面活性剂在催化剂下反应，生成一种浅绿色、稠状液体。该产品有利于机械化施肥、不需机械油作为载体。克服了传统防结块剂给农田水利带来的油污染。
（4）废物利用防结剂
原苏联用水解工业的废料—水解木质素处理颗粒表面，利用这种天然的高分子芳香物质来达到防结块的目的；对于高浓度复肥，将含有硫酸铵的丙烯酸生产废料和一乙醇胺净化的蒸馏釜残渣相配，来处理颗粒表面；俄罗斯利用湖海底部的腐泥，将其分离生物活性物质后剩余的沉淀作为粒表改性剂。
某些作物或食品的残渣，如花生壳、棉籽壳、木质素等有机物，将其充分干燥粉碎后加入肥料中，通过抑制颗粒间的相互作用，也可通过吸收肥料中的自由水分，而起到很小的防结作用。
（5）缓释防结剂
我国近期发布的“化肥工业产业政策”中鼓励开发缓释、控释肥料。目前，国内市场上推出的高浓度复合肥主要是通用型，这类肥料氮肥均为速效性氮素，必须进行二次施肥，肥料的养分利用率低。
针对以上情况，还开发出具有缓释作用的防结块剂。例如2011年底山东欧德公司选用熔融尿液为载体，以石蜡及阴离子表面活性剂烷基苯磺酸盐和阳离子表面活性剂烷基胺盐等混合物为复合肥料防结块剂，添加对尿素水解有抑制作用的氢醌和对土壤中铵离子氧化有抑制作用的双氰胺混合物，生产具有养分缓释、防结块性能好的高氮型、高浓度复合肥料。解决了因使用机械油造成的二次污染，达到“1次施肥1季有效”的目的，氮素利用率 提高13%。
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