　　(Wuhan Hailite Technology Co.，Ltd，Wuhan，Hubei 430074，China) Abstract：The causes of fading and caking of stained ammonium phosphate are analyzed;the types andprinciple of anti-caking agent are described. Through the experiment of compounding and applications foranti-caking agent, the anti-caking agent which can prevent fading and caking is found out.Key words：ammonium phosphate;avoiding fading;anti-caking agent

　　在磷銨生產中料漿著色及二次包裹著色后產品在儲存過程中泛白、粉化的現象時有發生，給生產企業帶來較大的經濟損失[1]。另外，有的磷礦石生產的磷銨結塊較為嚴重，極不方便施用[2]。因此，如何解決磷銨產品著色后泛白和結塊成為一些磷銨生產企業的難題。

　　1 磷銨肥料泛白及結塊原因

　　磷銨由于其化學組成、雜質含量、水分含量、顆粒強度等因素，在外界溫度、濕度、壓力、時間(如儲存過程) 發生變化時，水分由內向外擴散，同時溶解在水中的鹽類也隨著水分擴散至粒子表面，即所謂的鹽類滲出，鹽類之間又發生緩慢的反應，在顆粒表面析出新鹽結晶，造成產品粒子褪色、變花，架橋嚴重還會造成結塊。肥料顆粒強度越低，孔隙率越高，給水分的遷移提供了通道，在潮濕空氣中更容易吸收水分，溶解-結晶更容易發生[3]。

　　在磷酸生產中，磷礦中的雜質有20%～30% 會溶解在磷酸中。在磷酸與氨中和反應的過程中，其中的Fe3+、A13+、Mg2+、Ca2+、SiO2 等雜質會形成一系列復雜化合物，這些化合物呈膠狀，對磷銨料漿的物性和顏色影響很大[4]，對后期產品顏色的變化也會產生一定的影響。SiO2 在硫酸分解磷礦后形成原硅酸(Si(HO)4)存在于磷酸中。一般來說，含氧酸越弱，縮合性越強，所以Si(OH)4 易與Mg2+離子生成穩定的縮合硅酸膠體團(H4SiO4)nMg(H4SiO4)，在磷酸中呈絮狀懸浮物，不易聚沉。隨著磷酸與氨的反應，縮合硅酸膠體團將會嚴重破壞磷酸二銨分子間的結合力(即范德華力)，不僅使磷酸二銨顆粒強度下降，更會導致磷酸二銨產品在儲存中泛白。另外研究表明，磷酸一銨和氫氧化鎂在不同反應溫度下發生3 種反應：在40～65 ℃，主要生成NH4MgPO4·2MgH2·6H2O 和(NH4)(PO4)24H2O;在75～100 ℃，主要生成NH4MgPO4·H2O; 在有F-存在的情況下，還會生成NH4MgHFPO4。這些磷酸鎂銨鹽中的結晶水很容易游離出來，造成肥料泛白、結塊[5]。

　　2 防結塊劑的配制與應用實驗

　　用于肥料的防結塊劑主要成分為表面活性劑和植物油脂，添加表面活性劑能提高肥料表面的疏水性，在晶體表面形成疏水包裹膜，使肥料與肥料、肥料與大氣之間的水分交換受阻，從而防止肥料結塊。但是添加表面活性劑會改變晶體的生長習性，有時會促進肥料表面的泛白。

　　市場調查發現，防結塊劑產品種類較多，但能防結塊同時也能防止肥料泛白的防結塊劑較少。為此，公司提出自主研發能防止化肥泛白的防結塊劑。

　　2.1防結塊劑的配制

　　將十八胺、脂肪醇磷酸酯、脂肪酸、脂肪酸甲酯、脂肪酸聚氧乙烯醚和機油在80～90 ℃下乳化，冷卻后形成膏狀防結塊劑，其配方及各組分作用見表1。凝點、黏度對包裹均勻度影響很大，凝點高、黏度高、環境溫度太低，不利于均勻成膜，所以在環境溫度變化的條件下，適當調整防結塊劑的凝點及黏度至關重要。將防結塊劑在50 ℃左右加熱熔融后噴涂在肥料表面，再將肥料放入圓筒內劇烈搖動，使防結塊劑均勻包裹在肥料表面。

　　2.2實驗室防結塊實驗

　　1)防結塊率實驗方法使用湖北某廠家的黃色磷酸二銨，篩取粒徑2～2.5 mm 的粒子，分別包裹同濃度(1t 肥料用2 kg 防結塊劑) 的公司A、B、C、D配方防結塊劑產品和其他公司防結塊劑產品Ⅰ、Ⅱ，在3個圓筒中各裝入70 g 樣品，控制最大壓力120 N/150 N ，進行平行壓塊，然后放入恒溫恒濕干燥箱，控制溫度50 ℃、濕度80% ，保存24 h 后取出，測定結塊后肥料的剪切力，剪切力越小，防結塊性能越好。

　　2)防止泛白實驗方法在做防結塊率實驗的同時，取一部分包裹好的磷酸二銨肥料單獨儲存在40 ℃的恒溫箱中，保存5d ，取出觀察泛白現象。

　　3)實驗結果分析(實驗結果見表2)。由表2 知，隨著防結劑成分的改變，防結效果也不同。隨著防結塊劑A、C 配方中脂肪醇磷酸酯比例的提高，其防結塊率也得到了較明顯的改善。不同種類防結塊劑對肥料外觀影響不同，說明防結塊劑配方中的成分對化肥的泛白、粉化有不同的影響。

　　防結塊劑A與防結塊劑B對泛白、粉化沒有改善也沒有惡化，防結塊劑C、D 較好地抑制了肥料的泛白、粉化問題。防結塊劑A和B中脂肪酸的含量較高，初步判斷泛白與防結塊劑脂肪酸有關。其機制為，肥料在儲存時不停有氨逸出，氨與防結塊劑中的脂肪酸反應生成脂肪酸銨和鹽，從而導致肥料泛白[3]。

　　2.3現場應用試驗

　　1)試驗設計與方法將防結劑包裹均勻的肥料在40～45 ℃包裝成50 kg/ 袋。每種防結塊劑試用5t 肥料，在倉庫堆放20層，每層5包，15 d 后檢查第16層至第20層的結塊情況和泛白現象。

　　2)防結塊評價方法將各堆的第16 層至第20 層中每包肥料從1.5 m 高處水平自由跌落至堅硬的平面上，正反各2 次，拆包后用凈孔為5.0 mm×

　　5.0mm 的篩網篩分(強度和頻率基本保持一致)，篩上物即為結塊產品;稱量結塊肥料，計算防結塊率。

　　現場試驗結果與實驗室結果基本吻合。隨著層數的增加，壓力增加，結塊傾向嚴重，最下面一層由于與地面接觸，受潮最多，結塊明顯增加。總的來看，配方C的防結、防泛白效果最好。

　　3結束語

　　磷銨著色后泛白、粉化問題除了通過控制磷銨自身因素和環境因素來改善外，還可通過使用防結塊劑來改善。從實驗室實驗結果和現場試驗結果來看，配方C防結塊劑具有較好的效果，既抑制了泛白、粉化問題，也具有較好的防結塊效果。根據防結塊劑配方的有效成分和其比例來看，泛白、粉化主要和脂肪酸的含量有關，隨著脂肪酸含量的增加，泛白、粉化趨向嚴重，有的甚至出現長毛現象;防結塊率和脂肪醇磷酸脂有較大關系，隨著脂肪醇磷酸酯的增加，防結塊率也有一定的改善。

　　[參考文獻]

　　[1]王維平，羅洪波，許文科.磷銨成品粒子褪色原因分析[J].磷肥與復肥，2011，26(1)23-25.

　　[2]張曉遷.磷酸銨產結塊的新措施[J].硫磷設計與粉體工程，2012(2)：28-29.品防：

　　[3]王仁宗，阮自斌，劉裕.復合肥泛白、粉化、長毛現象的分析[J]. 磷肥與復肥，2013，28(1)51-53.

　　[4]何世杰.影響磷酸二銨顏色的因素分析[J].磷肥與復肥，2004，19(2)：39-43.產品：

　　[5]盧漢朝，徐風媛.高濃度復肥“長毛”的原因及其預防措施[J]. 磷肥與復肥，2001，16(3)：56-57.

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