水溶肥生產(chǎn)工藝中常遇見的問題及案例分析

一、脹氣問題

  脹氣問題主要是兩種或兩種以上的物料發(fā)生反應(yīng)，放出氣體而造成的。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，能夠產(chǎn)生氣體的物質(zhì)有以下幾種：硼砂、銨鹽、發(fā)酵物、填充料和雜志。

1、  硼砂由于在生產(chǎn)過程中其內(nèi)部會有少量的碳酸鹽，因此遇到酸性物質(zhì)易放出二氧化碳?xì)怏w，造成脹氣。如硼砂遇到硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸錳或其它偏酸性的物質(zhì)，就會產(chǎn)生脹氣，同時(shí)會產(chǎn)生結(jié)塊問題。

2、  銨鹽遇到堿性物質(zhì)或高溫，會放出氨氣而脹氣，因此，銨鹽類復(fù)配肥料時(shí)，要避免與堿性物質(zhì)混合。

3、  填充料，一般為天然礦產(chǎn)物，如輕質(zhì)碳酸鈣，高嶺土等，這些物質(zhì)或多或少的會有碳酸鹽，遇到酸性物質(zhì)，會緩慢放出二氧化碳?xì)怏w而造成脹氣。因此選擇添加時(shí)，應(yīng)盡量選擇惰性的填充料如白炭黑，滑石粉，淀粉類，糖類等。

4、  雜志一般是我們生產(chǎn)肥料原材料時(shí)，由原來帶進(jìn)的雜志，造成與我們肥料混合后，放出氣體。所以在購買原材料時(shí)盡量選擇質(zhì)量好的，正常廠家的原料，多不會含有太多雜質(zhì)，自然也不會放出太多氣體。

5、  生物發(fā)酵產(chǎn)品，一般該產(chǎn)品中含有發(fā)酵菌等生物，該微生物在合適的環(huán)境下會繼續(xù)發(fā)酵，再發(fā)酵過程中產(chǎn)生二氧化碳，水蒸氣等氣體。所以應(yīng)該先滅菌處理。

最后，再生產(chǎn)過程中大家經(jīng)常遇到瓶頸的液體也脹氣，這除了前面我們談到的幾個(gè)原因之外，還有一個(gè)原因。我們的部分瓶子生產(chǎn)廠家為了降低成本，增加瓶子的硬度和質(zhì)量，里面添加部分碳酸鹽填充料，而我們生產(chǎn)的液體肥料又大多為酸性的，兩者相遇時(shí)導(dǎo)致釋放出二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生脹氣。因此，為防止脹氣，要注意兩大問題：第一，合理搭配原料。第二，購買合格原材。

脹氣案例一

  配方如下：復(fù)硝酚鈉  8公斤，尿素 200公斤，檸檬酸 25公斤，硼酸 25公斤，七水硫酸鋅  60公斤，DA-6  8公斤，氨基酸 230公斤，水  640公斤

  配制工藝：按順序溶于水中

  配制1千克樣品，在烘箱中46℃下，測高溫穩(wěn)定性，在放置一周后有脹氣現(xiàn)象。

  脹氣原因分析及解決方法：在此配方中脹氣的可能性分析：尿素、DA-6、肥料雜志。從尿素本身的生產(chǎn)工藝考慮，在其生產(chǎn)過程中為了抑制尿素中縮二脲的產(chǎn)生，降低分解壓力和溫度，從而在溫度較高或者溶解尿素時(shí)會產(chǎn)生游離氨，并且尿素的溶解為吸熱過程，在攪拌溶解過程中抑制了游離氨的揮發(fā)，進(jìn)而在后期貯存時(shí)，遇到高溫，造成游離氨的大量揮發(fā)，進(jìn)而產(chǎn)生脹氣；DA-6在中性或弱堿環(huán)境下，由于原油的析出，在高溫貯存下，醇產(chǎn)生揮發(fā)進(jìn)而產(chǎn)生脹氣（在此配方中，為酸性環(huán)境，此種可能性極?。?；另外一種可能性為肥料原料中存在碳酸鹽雜質(zhì)，再酸性環(huán)境下，產(chǎn)生二氧化碳，進(jìn)而脹氣。所以根據(jù)分析，我們進(jìn)行下列試驗(yàn)：分別去掉尿素、DA-6、及可能摻雜雜質(zhì)的原料，并且以檸檬酸+水檢驗(yàn)瓶體，分別進(jìn)行加熱貯存試驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)，為尿素原因。根據(jù)病因，減少尿素用量或改用其他物料，脹氣現(xiàn)象消失。

二、結(jié)塊問題

宏觀的結(jié)塊問題，一般出現(xiàn)在肥料的儲存或運(yùn)輸過程中，主要是因?yàn)槲⒂^的肥料晶粒發(fā)生吸潮、表面溶解（潮解）、蒸發(fā)、再結(jié)晶而導(dǎo)致的，在這個(gè)過程中形成晶橋、結(jié)塊。因此，結(jié)塊主要與物流（生產(chǎn)肥料的原材料）、濕度、溫度、外壓力和放置時(shí)間有關(guān)系。

第一，   我們生產(chǎn)肥料通常用的物料如銨鹽、磷酸鹽、微量元素、鉀鹽等，多數(shù)含有結(jié)晶水，容易吸潮和結(jié)塊，如硫酸銨易結(jié)塊、磷酸鹽與金屬微量元素相遇易結(jié)塊且變?yōu)椴蝗苡谒奈镔|(zhì)，尿素遇到微量元素類鹽也析出水份和結(jié)塊，主要是尿素置換成微量元素鹽中的晶體水而成為糊狀，然后再結(jié)塊。

第二，   在露天生產(chǎn)過程中，空氣的濕度大，易結(jié)塊，天氣干燥或烘干料不易結(jié)塊。

第三，   室溫稍高，利于溶解，一些原理溶解在自身的結(jié)晶水中而導(dǎo)致結(jié)塊，但溫度更高時(shí)，水份蒸發(fā)，又易結(jié)塊了。這個(gè)溫度一般都在50℃以上，我們通常要加熱才能達(dá)到這個(gè)溫度。

第四，   壓力大了，易晶體與晶體之間的解除，溶于結(jié)塊；壓力小時(shí)，不易結(jié)塊。

第五，   放置時(shí)間越長越易于結(jié)塊，時(shí)間短，來不及結(jié)塊。

第六，   農(nóng)藥常結(jié)塊的一般是粉劑，可濕性粉劑等固體劑型，一般是由于吸潮，水份本身過大，原料和填充料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等原因造成的。

為了防止結(jié)塊，我們在生產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題：

1、  合理的選擇原料，即選擇不易結(jié)塊的原料作為我們生產(chǎn)的原材料，如微量元素葉面肥，以鐵、銅、錳、鋅、硫酸鹽和硼酸、鉬酸銨為原料，添加劑以硫酸鎂為主，就不易結(jié)塊。另外選擇的物料要盡量干燥。

2、  選擇合適的生產(chǎn)時(shí)間，由于中國大部分地區(qū)屬于北溫帶，雨季多集中在六、七、八月份，溫度較高時(shí)間也集中在這個(gè)時(shí)間。所以春季、晚秋、冬季生產(chǎn)肥料，結(jié)塊率就低一些，這時(shí)空氣濕度小，溫度不太高，不利于結(jié)塊。

3、  添加一些防結(jié)塊劑，如滑石粉、腐殖酸等一些粉末不易結(jié)塊的物質(zhì)，它們在中間起到“斷橋”的作用。也可以加一些表面活性劑，防止結(jié)塊。

4、  造粒技術(shù)可以防止結(jié)塊，由于園粒的粒與粒之間的接觸面小，不易結(jié)晶結(jié)塊。所以有條件的話，造粒是很好的防止結(jié)塊的方法。

5、  生產(chǎn)肥料時(shí)要保證物流的總體水份小于2%，各物流之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

結(jié)塊案例分析：

 某廠家做50%大量元素粉劑水溶肥，噸產(chǎn)品用量如下：

  尿素  320公斤，工業(yè)磷酸一銨  200公斤，硝酸鉀  360公斤，七水硫酸鋅  25公斤，硼酸  20公斤，七水硫酸鎂  70公斤，DA-6  2公斤

  生產(chǎn)工藝：將尿素單獨(dú)粉碎后，與其他物料在混合機(jī)中混合攪勻。

  穩(wěn)定性觀察：一天后，產(chǎn)品微結(jié)塊；三天后，結(jié)塊現(xiàn)象加重，每垛中底層包裝嚴(yán)重結(jié)塊。

  分析原因：原料選擇不合適，因?yàn)橹?、微量元素占用比例較高，其中硫酸鋅和硫酸鎂中結(jié)晶水含量較高，再混合機(jī)中在于尿素的解除中，導(dǎo)致尿素吸收其中的水分，而產(chǎn)生結(jié)塊。

   解決方案：1、更換合適原料，在此配方中可將七水硫酸鋅、七水硫酸鎂更換為一水硫酸鋅和一水硫酸鎂；2、添加防結(jié)塊劑。目前防結(jié)塊劑主要分水溶和非水溶兩大類：水溶性防結(jié)塊劑如一水硫酸亞鐵、一水或無水硫酸鎂、無水硫酸鈉、十二烷基笨磺酸鈉、聚丙烯酰胺、可溶淀粉等；非水溶防結(jié)塊劑包括惰性填充料（白炭黑、滑石粉、膨潤土、硅藻土等）、磷酸鈣或含鋁、鐵化合物、包膜層材料等。需要注意的是：防結(jié)塊劑的添加量與其種類、原料配比、加入工藝等有關(guān)，必須通過生產(chǎn)試驗(yàn)確定。

三、             溶解及沉淀問題

1、 原藥和肥料自身的溶解度有限，如果盲目加大在產(chǎn)品中的占有率，就會產(chǎn)生沉淀。如復(fù)硝酚鈉、萘乙酸鈉再酸性的環(huán)境中分別轉(zhuǎn)化為酚類和萘乙酸，此類物質(zhì)在水溶溶解度小，在一定范圍內(nèi)可以在水溶液中穩(wěn)定溶解，超過一定量就會產(chǎn)生沉淀；又如硼砂、硼酸，這兩種物質(zhì)在水中的溶解度及其有限，常溫下，硼酸、硼砂在水中的溶解度就是每噸水溶解30-50公斤，多了就會產(chǎn)生沉淀。如果是幾種肥料同時(shí)溶于水，同樣有一個(gè)量的要求，如硫酸鋅易溶于水，硫酸鉀水溶性一般，同時(shí)溶解時(shí)就會產(chǎn)生硫酸鉀結(jié)晶沉淀。此種沉淀，一般通過加水即可再溶解。

2、 物料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，有些物流不經(jīng)調(diào)節(jié)是不能混合的，混合后溶于水就會產(chǎn)生沉淀。如DA-6和復(fù)硝酚鈉、DA-6和萘乙酸鈉，超過一定量時(shí)就會產(chǎn)生絮狀沉淀或浮油；又如鋅、銅、鐵、錳離子，遇到磷酸根，硼砂就會沉淀。這種沉淀是不溶于水的，鉬酸銨（鈉）遇到磷酸鹽也會產(chǎn)生沉淀。這些物質(zhì)是不能混在一起的，它們混在一起不僅產(chǎn)生沉淀，而且會造成肥料失效。

3、 有些肥料可以按一定比例混合溶解，但超過一定量會產(chǎn)生鹽析，既某種肥料會沉淀出來。例如，氨基酸和硫酸鋅均能很好的溶于水，但同時(shí)溶解（超過一定比例）時(shí)，硫酸鋅就會將氨基酸沉淀出來。能產(chǎn)生鹽析的主要有鋅、銅、鐵、錳對氨基酸、腐殖酸的鹽析作用。

4、 溶液的酸堿度。有些物質(zhì)易溶于水溶液中，如金屬的鹽類等，有些物質(zhì)易溶于堿性水溶液，如腐殖酸類等。

5、 有效成分溶解度低，即使溶于有機(jī)溶劑后，再與水和肥料混合的過程中，因?yàn)樗c有機(jī)溶劑互溶的作用，容易造成有效成分析出。

6、 劑型的配方不穩(wěn)定。懸浮液如懸浮劑、水乳劑等容易出現(xiàn)分層沉淀，主要原因有：乳化劑或助溶劑選擇不合適；研磨剪切力度不夠，固體顆粒不夠細(xì)；黃原膠等增稠劑加入量太少。

綜上來看，促進(jìn)溶解，防止沉淀的方法主要有一下幾種：

1、  選擇合適的物流，防止互相反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；

2、  合理配比，防止鹽析現(xiàn)象和過飽和現(xiàn)象產(chǎn)生沉淀；

3、  合理調(diào)整溶液的PH值，防止酸鹽沉淀；

4、  加入配位劑保護(hù)反應(yīng)離子，防止沉淀；

5、  加入助溶劑，增加難溶物質(zhì)的溶解性，防止沉淀；、

6、  在生產(chǎn)前要做好有效成分的各項(xiàng)溶解試驗(yàn)，避免沉底產(chǎn)生；

7、  改進(jìn)生產(chǎn)工藝，對于溶解速度較慢的原料，可以通過加溫加快其溶解的速度；

8、  對特殊劑型而言，選擇合適的助劑及攪拌條件是重中之重。

沉淀案例分析：

 鋅+鉀單獨(dú)使用，水溶性好，但混合使用時(shí)產(chǎn)生大量沉淀，影響使用效果。

 分析：鋅的成分是七水硫酸鋅，鉀為磷酸二氫鉀。兩者溶解度均好，但二者直接混合后鋅離子和磷酸根離子產(chǎn)生沉淀，進(jìn)而影響使用效果。但次母液投入一桶水后，因水量的增加，沉淀消失。為避免沉淀的產(chǎn)生，我們可以加入適量的 ，如檸檬酸鹽、EDTA二鈉等，或者現(xiàn)配現(xiàn)用宜不影響效果。

四、氣味問題

氣味是一個(gè)物質(zhì)特有的屬性，只能遮而去不掉。常見的刺激氣味的調(diào)節(jié)劑有復(fù)硝酚鈉、DA-6、矮壯素、縮節(jié)胺、氯化膽堿等；常用的溶劑如醇類、苯類、酚類、酸類、酮類等有特殊的氣味；常用肥料如碳銨、磷銨、氨水、氨基酸、黃腐酸等；有時(shí)肥料本身沒有氣味，但摻入雜質(zhì)或與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生氣味，如：尿素本身無味，但含量低，受潮或高溫時(shí)能產(chǎn)生氨味；硫酸銨、氯化銨與堿性物質(zhì)混合后有氨味；硫酸亞鐵、硝酸鉀和大量檸檬酸再一起會有鐵銹味及棕色氣體產(chǎn)生。

 為了避免或減弱刺鼻味的產(chǎn)生，我們可以采取以下幾種方法：

1、  選擇純度高、質(zhì)量有保證的廠家，以防止原料中摻有雜質(zhì)而產(chǎn)生刺鼻的味道；

2、  、采取香精或其它物料遮掩的方法改變氣味或減弱氣味。如在產(chǎn)片配方中添加奶香精或茶葉精，是產(chǎn)品由刺鼻的味道轉(zhuǎn)換為人們熟悉的味道；

3、  采取化學(xué)反應(yīng)的方式改變氣味，如加入冰醋酸后，有強(qiáng)烈的刺鼻味道，可以通過加入適量的乙醇、甲醇等，反應(yīng)減弱醋酸的刺鼻味道。

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