肥料造粒粘合剂主要成分(肥料生产技术造粒促进剂粘合剂)

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造粒促进剂(binder,粘结剂)是指在造粒过程中促进原料粉末和颗粒团聚,提高造粒效率,提高成品率,改善颗粒物理性能(强度、表面形态、抗崩解性等)的物质。在转鼓造粒、挤压造粒、搅拌造粒等湿法造粒中,通过向原料粉粒中加入水等造粒液,使粉粒表面湿润,并形成固液交联,团聚成粒。另一方面,在干法造粒中,如压块造粒和熔融造粒,由于造粒是通过分子间的作用力来完成的,所以不需要添加造粒促进剂。


一.造粒促进剂种类

化肥用造粒促进剂应具有以下功能:

a. 一定粘附力

b.高表面张力

c.干燥后固体交联强度高。

d. 低成本

e.与化肥混合使用时,对农作物无害。

f. 合成有机材料的生物降解性;

此外,如果具有颗粒内部填充性和分散性更好。化肥造粒中常用的造粒促进剂如表1所示。

表1.化肥中常用造粒促进剂种类

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此外,石膏、腐植酸钠等也用作特殊肥料造粒中的造粒促进剂,但由于是特殊情况,在此不作赘述。

1.膨润土(bentonite)

膨润土是由沉积在海底和湖泊底部的火山灰和熔岩变质形成的一种粘土矿物。主要由粘土矿物蒙脱石组成,次要成分为石英、α-赤铁矿、蛋白石等硅酸盐矿物,长石、云母、沸石等硅酸盐矿物,方解石、白云石、石膏等碳酸盐和硫酸盐矿物,黄铁矿等硫化物矿物。膨润土的性质是由主要成分蒙脱石的性质及其含量决定的。

蒙脱石(montmorillonite)是层状硅酸盐矿物的一种,其晶体结构由硅氧四面体―铝氧八面体―硅氧四面体三层堆积而成极薄层状,厚约1纳米,宽0.1~1μm。在三维结构中,Si4O6(OH)4硅氧四面体结构以四个氧为顶点,在其中心具有硅,以片状连接。硅铝酸盐层由三层组成,其中具有六个羟基作为顶点的Al2(OH)6的铝氧八面体结构夹在上硅氧四面体片材和下硅氧四面体片材之间,并且铝进入片材的中心。由于铝氧八面体层的中心原子Al的一部分被二价Mg和Fe取代,晶体在电荷方面扭曲,电荷不足,每个晶体层本身带负电荷,但通过在晶体层之间吸附Na,K,Ca2和Mg2等阳离子来中和电荷不足,蒙脱石得以保持稳定状态(图1)。这些阳离子以水合水分子的状态存在,并且可以与其他阳离子(例如有机阳离子)自由离子交换。膨润土的阳离子交换性来源于这些阳离子。

图1.蒙脱石晶体结构

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膨润土的阳离子交换性能是由蒙脱石中所含的Na+、K+、Ca2+、Mg2+四种阳离子的含量和比例决定的,主要含有Na+离子的膨润土称为Na型膨润土,在水中具有优良的膨胀性、增稠性和分散性。主要含有Ca2+离子的膨润土称为Ca型膨润土,它比Na型膨润土膨胀、增厚、分散性小,但吸附性能更好。由于肥料造粒促进剂需要膨胀、增稠和分散性,因此采用Na-膨润土或活性膨润土,在Ca-膨润土中加入百分之几的Na2CO3,使Ca型变为Na型。

膨润土水分散体的粘度受阳离子浓度和pH值影响很大。图2显示了向膨润土水分散体中加入NaCl作为电解质和直接向NaCl水溶液中加入不同浓度的膨润土时的粘度变化测量实验结果。

图2.氯化钠对膨润土浆粘度影响

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在不添加NaCl的情况下,晶体层和端面的双电层(蒙脱石的层电荷和吸附在层上的抗衡离子如Na离子的层)充分发展,形成层-端面键合的特殊结构,并表现出高粘度。 然而,通过添加几十毫克/升的NaCl,晶体层表面和端面的双电层被压缩,层表面-端面的吸引力和层表面-层表面的排斥力减小,导致特殊结构塌陷,从而降低粘度。 通过添加几百毫克/升的NaCl,晶体层表面、端表面的双电层被进一步压缩,层表面和端表面之间的吸引力增强。其次,层表面-端表面吸引力和层表面-层表面排斥力之间的平衡使特殊结构更易形成,而与此同时,由范德华力形成端表面-端表面结合,粘度再次增加。然而,当添加几千毫克/升NaCl时,层-层键发展,或者当蒙脱石脱水以减少晶粒数量时,粘度降低。因此,当将电解质加入到预先水合的膨润土水分散体中时,显示出上述特定的粘度行为。然而,当膨润土直接加入到不同浓度的NaCl水溶液中时,其粘度随着NaCl浓度的增加而急剧降低,完全不表现出增稠性,蒙脱石晶体彼此絮凝和沉淀。

图3为改变pH值时膨润土水分散体的粘度变化情况,表明在pH值为7~9.5的范围内粘度最低,随着pH值从9.5上升到12,粘度增大。另一方面,当pH值从7.5降低到4左右时,粘度会增加,反之,当pH值降低到4以下时,粘度会降低。原因是蒙脱石晶体端面的等电点在pH值7左右,在酸性区域,端面带正电,加强了层面-端面的关联。在pH值9.5以上的碱性区域,层和端面都带负电荷,由于层-面-层关联的发展,粘度增加。粘度增加。

图3.pH值对膨润土浆料粘度的影响

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在农业领域,膨润土除了用作肥料造粒促进剂外,还可用作稻田土壤改良剂。 对于水稻种植,具有适当渗透量的稻田非常优良,据说20~25mm/day的日渗透量是合适的。在漏水较多的水田中,由于需要大量用水,会导致水温和地温下降,容易受到冷水危害。每公顷渗漏稻田施用膨润土1~1.5吨左右,充分混合,可以使稻田渗漏明显减少,水温和地温提高2~4℃。同时也减少了肥料流失,肥效持久,施肥量可节约30%~50%。通过这些因素的综合作用,据说水稻产量增加了10-20%。

在农药造粒时使用膨润土作为粘结剂,可以增加颗粒的强度,有利于防止颗粒粉化。 另外,当农药颗粒在稻田中喷洒时,利用膨润土的膨胀和崩解特性,将农药成分逐渐释放到稻田中,可以延长农药的药效。

膨润土作为造粒促进剂使用时,往往是以粉末与肥料原料混合后再用于造粒,但有时也以悬浮液开展造粒。

2.废糖蜜(molasses)

废糖蜜是制糖时产生的一种黑褐色液体,含有40~60%的糖分,还含有多种其它成分,呈粘稠状,有特殊气味。由于废糖蜜中残存糖分用普通方法很难结晶,因此主要作为发酵工业原料,部分作为家畜饲料或肥料的促造粒材料。日本国内废糖蜜产量少,主要依赖进口糖蜜。

废糖蜜的种类按糖的原料和制作过程分为以下三种:

(1). 甘蔗糖蜜

以甘蔗为原料制糖,副产糖蜜。 冲绳和鹿儿岛是主要产区,这里也生产进口糖蜜。

(2). 甜菜糖蜜

用甜菜(糖萝卜)制糖,副产糖蜜。 北海道是主产区。

(3). 精制糖副产废糖蜜

它由甘蔗制成粗糖进而精制白糖时产生。 它是炼糖厂排出的。

废糖蜜的产生过程如图4所示。

图4 废糖蜜生产工艺

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废糖蜜的组成由糖分、各种含氮有机物、灰分、水分等组成,作为品质的标准,总糖分(Total sugar content)和固形物(Brix)含量率很重要。冲绳产甘蔗糖蜜的分析结果如表2所示。

表2.冲绳产甘蔗废糖蜜成分分析表

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①. 总糖含量

废糖蜜的总糖量是蔗糖和还原糖两种糖的总和。

通常情况下,甘蔗糖蜜的总含糖量为40-45%,甜菜糖蜜和精制糖蜜的总含糖量为50%左右。进口糖蜜的总含糖量最高,约为55%,所以它被用作发酵工业、畜牧饲料、食品工业的原料。

②固形物含量

废糖蜜通常含有约20%水分,但除去水后的物质以固形物含量表示。固形物组分由糖、无机物质、粗蛋白质、几乎不分解的有机物组成。废糖蜜呈现黑褐色是因为含有大量焦糖和黑素等难分解性有机物。 当废糖蜜用作造粒促进剂时,将其用水稀释,然后用作造粒溶液。

3.木质素磺酸盐(木质素磺酸盐)

木质素是一种存在于木材和其他木本植物材料中的芳香族高分子化合物,占木材重量的20-30%。木质素与纤维素等结合存在,在细胞间起着粘连和凝固的作用。木质素磺酸盐是在造纸工业中采用亚硫酸法造纸过程中,木材中的木质素与硫酸反应而产生的一种化合物。 通常作为造纸废液的黑液中含有大量木质素磺酸盐。

木质素磺酸盐是指在木质素的羟基苯丙烷结构侧链α位的碳上裂解引入一个磺酸基团(-SO3H)为骨架的化合物。当磺酸基的氢离子被金属阳离子取代时,该化合物就成为木质素磺酸盐。骨架的结构如图5所示。金属阳离子有钙(Ca2+)、钠(Na+)、镁(mg2+)等,由于钙和钠最常见,通常以木质素磺酸钙和钠的混合盐出售。也有根据需求精制成木质素磺。

图5.部分木质素磺酸盐分子结构

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木质素磺酸盐是一种高分子物质,具有粘合性。 木质素磺酸盐中还含有木材衍生的还原糖和糖磺酸盐,它们的协同作用具有优良的粘接性能。尤其是木质素磺酸钙作为造粒促进剂效果非常好。通常,木质素磺酸钙和木质素磺酸钠的混合盐或单独木质素磺酸钙作为造粒促进剂使用。用作肥料造粒促进剂时,将其溶于水,作为造粒液使用。

另一方面,由于木质素磺酸盐具有磺酸基、羧基、酚羟基等官能团,其较强的亲水性和负电荷,能以化学或物理方式吸附在各种无机或有机颗粒上,并使颗粒处于稳定的分散状态,具有电解质的作用。 在这种情况下,木质素磺酸钠的分散能力优于木质素磺酸钙。 因此,木质素磺酸钠可用作染料分散剂、混凝土分散剂等各种分散剂。

木质素也是土壤中腐植酸的来源。 木质素磺酸盐还可以作为土壤改良剂,改善土壤性质,激活土壤微生物。

4.淀粉

淀粉是由许多α-葡萄糖(葡萄糖)分子通过糖苷键形成的高分子碳水化合物。在植物的种子和球茎等中大量含有。淀粉的结构按葡萄糖的结合状态可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉是直链分子,分子量较小。支链淀粉是分支较多的分子,分子量较大。淀粉的分子结构如图6所示。

图6.淀粉分子结构

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普通淀粉不溶于冷水,只是分散悬浮,没有黏性,放置一段时间会沉淀。这种淀粉称为β淀粉,不宜作为造粒促进剂。

当β-淀粉的水悬浮液被加热或用碱或盐处理后,淀粉颗粒开始膨胀,构成直链淀粉和支链淀粉的糖链的胶束结构分解,颗粒崩解,形成粘稠、透明或半透明的淀粉糊状液体。这种经过加工的淀粉称为α-淀粉,α-淀粉可以溶解在冷水中,溶液具有粘性。但是,如果α-淀粉留在溶液中或干燥,它将恢复到β-淀粉,并再次变得不溶解。这种现象称为α-淀粉的老化。图7为淀粉α-化和β-化的淀粉示意图。

图7.淀粉的α化和β化的转换简图

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玉米淀粉或木薯淀粉因其成本低,被用作α-淀粉的促粒剂。特别是α-玉米淀粉在冷水中溶解度好,粘度高,老化程度低,促粒效果好。作为肥料造粒促进剂使用时,将其溶于水,作为造粒液使用。

5.魔芋粉(fine powder of Konjac)

魔芋粉是利用“魔芋切碎后干燥的粗粉制备精粉”的副产物。

魔芋(Konjac)是天南星科的多年生草本植物,科学名称为Amorphophallus Konjac K.Koch,其地下球茎部分被称为魔芋甘薯。将魔芋甘薯切碎后干燥的薯粉称为粗粉,并且在生产精粉(葡甘露聚糖为主)的过程中产生的副产物是魔芋粉。生产精粉的方法包括将魔芋洗涤、切碎、机器加热、干燥切碎、制成片状粗粉、用机器研磨(粗粉碎成细粉末而获得,注:葡甘露聚糖以颗粒形式积聚在魔芋甘薯的组织中,当干燥时变成非常硬的颗粒)、 研磨后空气分离器分级(注: 密度高、比重重的精粉大多由葡甘露聚糖颗粒构成)、成品回收。上述过程中,副产的轻细颗粒粉末是魔芋粉。 期间当将粗粉精制成精粉时,副产与精粉几乎等量的魔芋粉末。


市面上的魔芋产品都是由精粉末制成。碾磨过程中产生的副产品有难闻的气味和味道,而且含有少量的葡甘露聚糖,所以不能作为魔芋产品使用。 它长期被用作肥料的造粒促进剂、土壤改良剂,以及坡面种子和苗木的粘合剂。魔芋粉由碳水化合物、蛋白质和灰分组成。 表3是成分分析的一个例子。

表3.魔芋粉成分分析表

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魔芋粉中含糖约60%,其中不溶性糖多为淀粉。魔芋粉只能在水中溶解一部分,变成悬浮液, 但在吸水溶胀的状态下,会表现出很强的粘着性。 通常,当用作造粒促进剂时,将粉末加入到肥料原料中,然后捏合造粒。

6.海藻酸钠

海藻酸钠是一种多糖,主要存在于褐藻中,海藻外表的粘稠和粘性就是由海藻酸钠衍生出来的现象。海藻酸是由α-L-谷氨酸和β-D-甘露酸组成的具有1,4-糖苷键的高分子物质,当Na离子与其羧基结合后形成海藻酸钠。其部分结构如图8所示。

图8.海藻酸钠分子结构

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海藻酸钠在冷水和温水中都能很好地溶解,形成高粘性的溶液。粘度的大小取决于海藻酸钠的分子量(构成海藻酸的α-L-谷氨酸和β-D-甘露酸分子的聚合程度)。一般来说,分子量越大的,粘度越高。在天然水胶体中,海藻酸钠溶液的流动性最平稳,最接近牛顿流体。当Ca离子加入到海藻酸钠溶液中时,它具有凝胶化的特性,因此可以通过加入少量Ca盐来调节藻酸钠溶液的触变粘度。

由于藻酸钠具有如此多样的粘性特性,因此被广泛用作食品增稠剂、胶凝剂、医药用胃粘膜保护剂、牙印模材料、染料印花用糊剂、纸涂层剂等等。

当用作肥料的造粒促进剂时,将其溶解在水中,然后用作造粒溶液。然而,由于价格昂贵,它很少使用。

7.羧甲基纤维素(CMC)

CMC是通过使用纤维素作为原料获得的阴离子水溶性纤维素的衍生物。CMC是以碱为催化剂,使纤维素与氯乙酸反应,使羧甲基(-CH2-COOH)与构成纤维素骨架的吡喃葡萄糖单体的羟基的一部分结合而成。极性的羧基溶解纤维素,使其更容易发生化学反应。它通常以CMC钠盐(CMC-Na)的形式出售。CMC―Na的分子结构如图9所示。

图9.CMC―Na(羧甲基纤维素钠盐)的分子结构

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CMC无臭无味的白色粉末或颗粒,并且容易溶解在冷水和温水中,从而获得具有高粘度的无色透明溶液。该组合物具有优异的增稠性、吸水性和保水性,广泛用作食品添加剂、饲料添加剂、化妆品、增稠剂、粘合剂和吸水保水剂。由于该材料衍生自天然纤维素,因此具有温和的生物降解性,同时该材料可以在使用后焚烧和处置,因此具有环境友好性。

CMC所具有的增稠、吸水能力取决于纤维素结构的取代程度,即羧甲基在多大程度上被取代,以及纤维素骨架结构的链长。一般来说,羧甲基的取代数越多,吸水和保水性越高。纤维素骨架结构的链长越长,增稠性越强。

CMC的特征在于,与天然糊剂如淀粉相比,CMC几乎不腐蚀,生理上无害,并且具有良好的稳定性。

它还容易溶于水,成为一种透明的、高粘度的液体。它不溶于石油基有机溶剂。它具有增稠、乳化和悬浮液稳定性、保水性、保护胶体和附着力等性能。本品具有优良的成膜性,干燥后可形成坚固、透明、柔软的薄膜。

CMC的主要用途是作为食品的增稠剂和乳化分散剂,医药和化妆品的保水稳定剂和粘度调节剂,纺织工业的纺织印花上浆剂,造纸工业的表面上浆剂,农用化学品的水合剂,农渔业的复合饲料粘合剂。

作为肥料造粒促进剂使用时,将其溶于水后作为造粒液使用。它具有优良的造粒促进作用,但由于成本较高,已被低成本的木质素磺酸盐所取代,使用量较小。

8.聚乙烯醇(PVA)

PVA是一种来自石油的合成树脂,是通过用羟基取代聚醋酸乙烯酯(PVAc)的乙酸基而合成的。用羟基取代乙酸基的反应称为皂化反应,用皂化度表示PVA中乙酸基和羟基总数中羟基的百分比。有完全皂化、中间皂化和部分皂化,其皂化程度影响PVA的水溶性、膜的耐水性等功能。PVA的分子结构如图10所示。

图10.聚乙烯醇的分子结构

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PVA为白色至淡黄色粉末,具有以下特征。

①水溶性:水溶性聚合物,以任意比例溶解于水中。水溶液具有合适的粘度,并且可以通过涂覆和干燥各种物质来形成表面膜。

②粘结性:由于具有粘结性和羟基,对纸、木材等具有亲水表面的物质,表现出较强的粘结力。

③化学反应性:由于具有羟基,可通过缩醛化反应或与硼酸、硼砂反应等进行改性。

④成膜性:成膜性好,薄膜具有透明度高、强度高、气体阻隔性好、防雾性好、不带电性好等优异特点。

⑤表面活性能力:由于具有亲水性的羟基和疏水性的醋酸基,表现出表面活性能力,乳化和分散性优异。

⑥稳定性:只溶于DMSO(二甲基亚砜)和水等特殊溶剂。它不溶于一般有机溶剂、动植物油和油脂,稳定性好。它是一种高分子化合物,在一般环境中不会发生变化或变质,但由于它在潮湿的环境中可以被微生物慢慢分解,所以也是一种可生物降解的高分子材料

PVA的水溶性、粘度、膜强度和吸湿性等特性受其聚合程度和皂化程度的影响很大。一般来说,随着聚合度的增加,水溶性降低,粘度增加,薄膜强度增加,吸湿性降低。由于PVA的特性,在胶粘剂、颗粒、片剂等的制造过程中,PVA被用作结合剂,此外,PVA的强亲水性也被广泛用于制造以聚醋酸乙烯酯或丙烯酸树脂为主要成分的乳液型胶粘剂的乳化剂。近年来,作为液晶显示器用偏光膜的主要材料,其需求量增长迅速。

作为肥料造粒促进剂使用时,将PVA溶于温水中,然后作为造粒液使用。完全皂化的PVA(皂化度98-99%),聚合度在1700左右,粘度高,适合作为造粒促进剂使用。

9.聚丙烯酰胺(PAM)

PAM是一种水溶性合成树脂,由丙烯酰胺单体聚合而成。其分子结构如图11所示。

图11.丙烯酰胺单体与PAM(聚丙烯酰胺)的分子结构

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PAM具有活性酸酰胺基团(-CONH2),容易形成各种衍生物,可与各种单体共聚,结构可控。PAM可溶于冷水和温水,其水溶液具有很高的粘性和亲水性,对纸张、木材等具有亲水表面的材料表现出很强的粘性。利用这些特点,它可作为粘合剂、纸张强度增强剂、纺织品的加工助剂、洗衣膏、污水处理的沉淀絮凝剂。也可作为土壤调理剂,改善土壤的团聚性、透水性、保水性、透气性。 由于它可以被微生物分解,因此具有高度的生物降解性。作为肥料造粒促进剂使用时,PAM在作为造粒液使用前,先用50-60℃的温水溶解。


二、造粒加速器的选择

化学肥料大多为水溶性盐类。在造粒过程中,通过在水中或造粒液中的溶解和沉淀,粉末和颗粒之间形成液桥,成为颗粒团聚的动力。磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙、重过磷酸钙等磷酸类化肥具有较高的溶液粘度,特别是当pH值接近中性时,其表面张力和粘度进一步增加,粘附力增大,造粒促进剂在造粒过程中,在粉状颗粒之间形成液体交联,干燥后形成的晶桥,固体交联强度高,起到促进造粒的作用。 如果化肥配方中磷酸铵(MAP)、过磷酸钙、重过磷酸钙的比例在20%以上,强度高的颗粒可以单独用水造粒,而不需要添加造粒促进剂。

相比之下,氮原料中硫酸铵、尿素和钾原料如氯化钾、硫酸钾,即使在饱和溶液中,表面张力也相对较小,溶液粘度也较低,粘结颗粒强度低,因此,在以其为原料的化肥造粒中,加入造粒促进剂对提高造粒效率和颗粒物理性是有效的。特别是尿素表观密度低,其粉末孔隙率大,休止角小,很难与其它原料均匀混合,饱和溶液的粘度和表面张力也低,从而不易形成致密颗粒。 当原料中尿素的配比超过25%时,建议使用造粒促进剂。

另一方面,在不添加造粒促进剂的情况下,熔磷、硅胶粉末等不具水溶性的原料通常不可能造粒。

通过对原料种类、混合比例及造粒方法综合考虑,来优选适宜造粒促进剂。 通常,根据以下经验规则选择造粒促进剂。

1.旋转造粒

旋转造粒是通过圆盘或回转窑(转鼓)作为造粒设备并使用造粒液将原料颗粒造粒成所需尺寸的造粒方法。在生产过程中,将原料颗粒连续地投入低速旋转的圆盘或回转窑中,水或造粒促进剂以雾状喷射,物料沿着造粒容器内部旋转滚动,颗粒与另一颗粒碰撞并结合变大,最终生长成所需尺寸粒径。


2.挤出造粒

在挤出造粒中,将造粒促进剂和水(或液体)添加到原料颗粒中并混合。

该方法包括以下步骤:将通过混合机混合、揉捏的材料强制通过筛模(多孔),然后通过使用螺杆、柱塞、辊等在压力下将混合物料强制挤成圆柱形形状,并通过切割器将其切割成规定长度的颗粒。

在肥料养分得以保证的情况下,从简化造粒工艺和降低成本的角度考虑,优先选用膨润土和魔芋粉。通过将这些造粒促进剂的粉末加入到肥料原料中并充分混合造粒,可以生产高质量颗粒。 另一方面,根据肥料种类的不同,也可以使用石膏或腐植酸钠作为造粒促进剂。

如果肥料养分不能充分保证,则选择废糖蜜、木质素磺酸盐。 将造粒促进剂的水溶液加入到肥料原料中,捏合混合物,然后挤出造粒。 通常,挤出造粒不考虑产品的颜色和气味,因此不选择昂贵的α-淀粉、CMC、PVA、PAM、海藻酸钠等。

当使用转鼓造粒方法时,首先选择水溶性造粒促进剂。 如果不要求产品的颜色和气味,则选择廉价的废糖蜜和木质素磺酸盐。 当产品的颜色和气味受到严格限制时,从成本和水溶液的调节方面考虑,配方依次选择α-淀粉、CMC、PVA、PAM和海藻酸钠。

另一方面,当肥料养分富余时,也可选用膨润土。 膨润土还具有填充和增加体积的效果,并且改善了造粒颗粒的外观。

3.搅拌造粒

在搅拌造粒中,将原料粉末和粒状材料装入造粒容器中,用旋转叶片搅拌的同时加入造粒液体,并将原料粉末和粒状材料捏合成球形颗粒。

搅拌造粒是通过旋转叶片的搅拌作用,对原料混合、翻转、分散、并通过离心力在造粒容器的内壁上碰撞运动同时捏合成粒。由于叶片的旋转,颗粒在不规则滚动的同时相互碰撞并聚集,从而变大。 具有弱内聚力的颗粒与叶片碰撞或彼此碰撞而崩解,但碎屑再次聚集和生长。

搅拌造粒从其造粒过程的特点出发,需要选用粘性较高的造粒促进材料。 从成本的角度来看,通常依次选择木质素磺酸盐、α-淀粉、CMC、PVA、PAM和海藻酸钠。


三、造粒促进剂使用注意事项

1、造粒促进剂的使用量

造粒促进剂的使用量是通过确定造粒颗粒所需的粒径和强度,选择满足强度的造粒促进剂,然后通过实验来决定。 一般情况下,要求粘度高、亲水性好、分散性好的造粒促进剂加入量较少。 表1为各造粒促进剂的常用用量,但因肥料材料的种类和两者的比例不同,用量可能会有很大的差异,所以最好反复实验,以达到所需的颗粒强度指标。

2.造粒促进剂的添加方法

根据造粒促进剂的种类和造粒方法的不同,在肥料原料中加入造粒促进剂的方法主要有两种:一种是以粉末状加入,另一种是将其溶于水后作为造粒液使用。 通常膨润土、魔芋粉是以粉剂的形式加入,但有时也会制成悬浮液后再作为造粒液使用;CMC、PVA、PAM、海藻酸钠是先溶于水再作为造粒液使用;α-淀粉通常是先溶于水再使用,但也可以以粉剂的形式加入到肥料原料中,然后混合或作为造粒液使用。有时在混合和造粒前以粉末状加入原料中。根据造粒方法添加造粒促进剂的方法,请参考上述 "二、造粒促进剂的选择"。


3.造粒促进剂水溶液的制作方法

让造粒促进剂溶于水,成为造粒液是有技巧的。 如果操作不当,在溶液中会产生不溶解的块状物,造粒促进效果会降低。

造成结块的原因是造粒促进剂是低密度粉末,由于表面张力的作用而浮在水面上。 由于与水的接触面积因表面张力的作用而减小,材料在一定程度上破碎成块状,产生圆形块状物。 这些块状物的表面与水略微混合,表面形成一层高粘性的薄膜,从而防止水渗入块状物中。 由于块状物内部的粉体之间夹杂着空气,所以块状物轻飘飘地浮在液面上,搅拌时不易破碎。

为了很好地溶解造粒促进剂,应考虑以下几点:

(1). 为防止造粒促进剂吸潮凝固,存放时要远离外界空气和水分。

(2). 根据造粒促进剂的最佳溶解温度,控制溶解用水的温度。

(3). 在强烈搅拌的同时,一点一点地加入促粒剂。不要让添加的促粒剂沉淀。搅拌时,使用高旋转的叶片,或使用超声波设备也很有效。

(4). 不要使造粒促进剂停留在溶解槽中的死区。

(5). 加入少量的表面活性剂,并进行消泡,以增加造粒促进剂的渗透力。

(6). 制备后的促粒剂溶液应尽快用完。如剩余,则将溶液储存于密封容器中,避免形成表面薄膜

如果在采取了以上预防措施后,仍然出现问题的情况,可以尝试以下解决方法。

①. 改变各种溶解条件(水温、搅拌速度、减压、进料速度等)。

②. 改变造粒促进剂的粒径、品牌和厂家。

③. 重新选择造粒促进剂的类型。

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