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Frontier Technology Education Workshop

浅谈肥料颗粒漂浮的原因及解决办法

作者

黄新乔

南宁九禾测土配肥有限责任公司

近几年,市场对产品防板结效果的要求持续提升,主流趋势以实现开袋即散为目标。这一变化促使防结剂的成本投入和技术革新不断加速。与此同时,肥料漂浮问题也从最初的产品特性演变为如今难以控制的现象。本文将对肥料漂浮试验进行深入分析,并提出相应的解决办法。

1. 漂浮的原因分析

1.1 试验现象的原因分析

通过对产品进行细致的肥料颗粒漂浮试验观察与分析,我们揭示了以下现象:在肥料颗粒与水接触的瞬间,随着颗粒自身比重的逐渐减小,这些颗粒便开始向上浮动,最终稳定地漂浮在水面上[1]。进一步研究表明,这些漂浮物主要由一层薄油膜包裹的颗粒溶解物构成。值得注意的是,这些溶解物已完全丧失了原有的强度和结构稳定性,轻微触碰即可迅速散开,无法保持原有形态。这一发现为我们深入探究肥料颗粒在水中的行为特性提供了关键的实验依据。进一步分析指出,这种油膜的形成与防结剂中的特定成分密切相关,从而阻碍了肥料颗粒的正常溶解,导致其漂浮现象的发生。

1.2 常见配方的漂浮问题

肥料中常见的漂浮配比主要为15-15-15 双氯产品。由于该物料密度较低,且配方中沙性物料较多,在生产过程中需大量用水,同时要求产品水分含量不宜过高。因此,在造粒过程中若打水量过大,且烘干温度较高,物料颗粒易形成孔隙。这些孔隙不仅会降低颗粒的强度,还会在颗粒表面形成微小的凹凸结构,为油膜的附着提供了有利条件[2]。当颗粒与水接触时,油膜迅速包裹颗粒,阻碍其与水分的充分接触,进而导致颗粒漂浮。

1.3 飘浮问题的新发现

近年来,随着防板结效果的不断提升,飘浮问题却愈发显著。即使是配比为15-6-9 的产品,也普遍存在颗粒飘浮的现象。理论上,15-6-9 配比中的填充料高岭土使用量为100Kg/T,颗粒比重较大,理应不会出现飘浮问题。然而,在实际应用过程中,却发现该配比同样面临飘浮的困扰。

.4 肥料颗粒易产生漂浮的技术分析

疏水性很强的防结剂成分在肥料颗粒表 层难以渗透的屏障,这种屏障不仅阻止了水分向颗粒内部的渗透,还使得颗粒在接触水面 的某些化学物质与水接触后会发生反应,生成一层稳定的油膜或类似物 地增加了颗粒的漂浮性[3]。此外,颗粒的形状和大小也对漂浮性有 影 受到油膜的影响而漂浮。同时,生产过程中的工艺参数,如造粒温度、压力以及后续的 都 间接影响颗粒表面的疏水性和油膜的形成,从而对漂浮性产生作用。

2. 防止颗粒复合肥料在水中漂浮的控制方法

2.1 减少空隙可采取以下措施

2.1.1 添加适量助剂

在15-15-15 双氯复合肥料的生产过程中,通过添加适量功能性助剂是提升颗粒紧实度和抗漂浮性能的有效手段。这些助剂主要包括粘结性物质和结构改良剂,如膨润土、木质素磺酸盐、腐植酸盐等天然高分子材料,或某些合成聚合物。它们能够在造粒过程中增强物料之间的粘结力,促进颗粒形成更为致密的结构,从而显著降低内部孔隙率,提高颗粒的整体密度。

添加此类助剂后,肥料的物理性能得到多方面改善:一方面,颗粒机械强度提升,不易在运输、施用过程中因碰撞或摩擦而破碎产生粉尘;另一方面,由于密度增加和表面结构更为密实,颗粒在撒施时抗风飘能力增强,入水后也能更快沉降,有效减少水面漂浮现象,确保肥料在土壤中的分布均匀性。

此外,合适的助剂还能在一定程度上调节肥料的吸湿性和溶解速率,避免因湿气吸附导致的颗粒软化或提前崩解。通过优化助剂的种类、添加量与添加方式,可在不影响肥料化学组成和农学效果的前提下,实现颗粒物理性质的精准调控,最终达到提高肥料利用率、降低环境损失、提升施用效果的综合目标。

2.1.2 造粒过程水分的控制

在造粒过程中,水分控制是影响肥料颗粒物理结构和抗漂浮性能的核心环节。水分的添加不仅影响物料的塑性和成型性,更直接决定了颗粒内部结构的密实程度,可通过在线水分检测设备与自动造粒控制系统联动,实现打水过程的实时精准调控,进一步提升工艺稳定性和颗粒一致性。最终,通过科学的水分管理,可在保证成型率和颗粒强度的前提下,最大限度降低颗粒内部孔隙率,提高其抗破碎性和抗漂浮性,为后续干燥和防结剂处理奠定良好基础。

2.1.3 优化烘干工艺

烘干温度和时间的精准控制对颗粒空隙的形成具有显著影响。过高的烘干温度会导致颗粒表面迅速硬化,内部水分难以有效蒸发,进而引发 现应力裂纹和空隙。因此,选择恰当的烘干参数至关重要,以确保颗粒内部水分均匀蒸发,有效减少 此外,合理调控烘干时间,防止颗粒因过度烘干而变得脆弱。通过优化烘干工艺流程,能够显著降低颗粒的空隙率,从而提升其抗漂浮性能。

2.2 选择适宜的防结块剂

针对防结剂成分导致的漂浮问题,应优先选择与肥料体系相容性良好、并具备适度亲水性的防结块剂。理想的新型防结剂应具有较高的疏水特性,避免在颗粒表面形成致密且难 渗透的隔离层,从而阻碍水分进入颗粒内部。同时,该防结剂需与水具有良好的相容性,能够在接触水分时迅速分散而非形成稳定的疏水油膜,防止包裹颗粒并引发漂浮。

3. 结束语

综上所述,肥料颗粒漂浮问题主要由颗粒内部孔隙、防结剂疏水性、填料性质及生产工艺等多方面因素共同导致。要有效解决该问题,需从配方设计、 多 综合施策:通过优化造粒水分控制、减少颗粒内部空隙;选择具备 定亲水性 从而提升颗粒的比重;同时,强化填料的筛选过程,有助于颗粒 释放。企业应结合小试与生产实践,系统调整工艺参数,在保障防结块效果的同时,从根本上抑制漂浮现象的发生,从而提升产品市场竞争力和用户使用体验,推动肥料行业向高效、环保方向持续发展。

参考文献

[1]郭武松,王刚,武良,等.关于复混肥料漂浮现象的机制分析及解决方案[J].磷肥与复肥,2019,34(12):13-14+17.

[2] 杨永宁, 林成兵, 胥学辉, 等. 颗粒复合肥料水田施用中克服漂浮问题的技术研究[J]. 磷肥与复肥,2019,34(06):20-23.

[3]雷佩.颗粒肥混肥排肥装置的设计与试验[D].河南农业大学,2025.