水溶肥生產(chǎn)中的常見問題及解決方法

近幾十年來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上水肥資源消耗、浪費現(xiàn)象嚴重，水肥資源緊缺的問題隨著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展越來越凸顯，節(jié)水節(jié)肥是發(fā)展特色可持續(xù)農(nóng)業(yè)的必然需要。水溶性肥料與當前的節(jié)能環(huán)保、生態(tài)*效等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理念相吻合，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速轉變的有效載體，隨著我國的“十二五”規(guī)劃、全國重點推廣的水肥一體化“一號技術”以及農(nóng)業(yè)部于2015年初重磅推出的《到2020年化肥使用量零增長行動方案》的出臺，都為水溶性肥料的發(fā)展提供了良好的機遇，水溶性肥料在我國將具有更廣闊的發(fā)展前景。但水溶肥在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)許多問題，這就極大地影響產(chǎn)品的性狀及使用效果，繼而需要找出原因，以便生產(chǎn)出*質量的產(chǎn)品。

水溶肥料是指能夠完全溶解于水的含氮、磷、鉀、鈣、鎂、微量元素、氨基酸、腐植酸、海藻酸等復合型肥料。從形態(tài)分有固體水溶肥和液體水溶肥兩種。從養(yǎng)分含量分有大量元素水溶肥料、中量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、有機水溶肥料等。

與傳統(tǒng)的過磷酸鈣、造粒復合肥等品種相比，水溶性肥料具有明顯的優(yōu)勢。它是一種速效性肥料，水溶性好、無殘渣，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和葉面直接吸收利用。采用水肥同施，以水帶肥，實現(xiàn)了水肥一體化，它的有效吸收率*出普通化肥一倍多，達到80%-90%；而且肥效快，可解決*產(chǎn)作物快速生長期的營養(yǎng)需求。配合滴灌系統(tǒng)需水量僅為普通化肥的30%，而施肥作業(yè)幾乎可以不用人工，大大節(jié)約了人力成本。已經(jīng)有越來越多的土肥專家、農(nóng)業(yè)技術推廣專家、農(nóng)資經(jīng)銷商和農(nóng)民認識到水溶性肥料的重要性。

國內(nèi)現(xiàn)狀

水溶肥料雖然在國內(nèi)剛起步，但業(yè)內(nèi)人士對其前景普遍看好，在農(nóng)業(yè)部登記產(chǎn)品有1萬多種，水溶肥料產(chǎn)品與施用技術符合“低碳節(jié)能、*效環(huán)保”的要求，因此發(fā)展前景十分廣闊，前途一片光明。

我國是全球淡水資源貧乏的國家之一，農(nóng)業(yè)的季節(jié)性及產(chǎn)業(yè)分布不均、區(qū)域性缺水等問題突出。水溶肥料作為新型環(huán)保肥料使用方便可噴施、沖施并可和噴滴灌結合使用在提*肥料利用率、節(jié)約農(nóng)業(yè)用水、減少生態(tài)環(huán)境污染、改善作物品質以及減少勞動力等方面有明顯優(yōu)勢。

隨著中國農(nóng)業(yè)的集約化、規(guī)模化發(fā)展，水資源的進一步匱乏，以及大型農(nóng)場不斷涌現(xiàn)，滴灌、噴灌節(jié)水設施農(nóng)業(yè)面積迅速擴大，在業(yè)內(nèi)，已經(jīng)有越來越多的政府部門、專家學者、技術推廣、農(nóng)業(yè)從業(yè)者認識到水溶肥料和水溶肥料產(chǎn)業(yè)的重要性。水溶肥料，是符合更加環(huán)保、更加可持續(xù)發(fā)展的新一代肥料，也是中國肥料工業(yè)和產(chǎn)業(yè)未來的重點發(fā)展課題與項目。

發(fā)展優(yōu)勢

1.傳統(tǒng)的復合肥易造成肥料流失、水體富營養(yǎng)化、嚴重破壞土壤結構、養(yǎng)分失調(diào)等。而水溶肥料作為新型環(huán)保型肥料避免了傳統(tǒng)復合肥的缺點，且水溶肥料使用方便，可噴施、沖施，并可和噴滴灌結合使用，提*肥料利用率、節(jié)約農(nóng)業(yè)用水、減少勞動力，適應了社會發(fā)展的現(xiàn)狀。

2.隨著生產(chǎn)技術的不斷創(chuàng)新，從作物營養(yǎng)需求來說，靠大量施用三元復合肥造粒化肥增產(chǎn)的時代已經(jīng)過去，由于水溶肥料含有作物生長需要的全部營養(yǎng)元素，能夠滿足農(nóng)民增產(chǎn)增收的目的。推廣基礎性專業(yè)水溶肥料，改變農(nóng)民的傳統(tǒng)施肥習慣，推進水肥一體化發(fā)展，也是時代發(fā)展的需要。

3.水溶肥料還有傳統(tǒng)復合肥所不具備的優(yōu)點，即可以提*作物品質、減少作物的生理病害，因此水溶肥料的推廣十分有必要。

4.行業(yè)在快速發(fā)展，國內(nèi)涌現(xiàn)了一大批水溶肥料廠家，而且許多公司一開始就朝著健康的方向發(fā)展，正是這些正規(guī)公司的推進，使得行業(yè)得到快速發(fā)展。

5.我國水溶肥料市場前景廣闊，越來越多的具有全水溶、全吸收性水溶肥正逐漸被經(jīng)銷商和農(nóng)民所接受，這也大大激勵了國內(nèi)企業(yè)積極投身于水溶肥行業(yè)的研發(fā)和推廣。

6.水溶肥料被經(jīng)銷商熱捧。當前傳統(tǒng)復合肥市場競爭激烈，而且利潤逐年走低，而新型肥料水溶肥料比傳統(tǒng)復合肥的利潤要*，為了追求*利潤，經(jīng)銷商樂于接受和經(jīng)營新型肥料。由于有了經(jīng)銷商的大力參與，必將對水溶性肥料的宣傳和推廣起到助推器的作用。

如今，水溶肥料行業(yè)已經(jīng)有了相當?shù)囊?guī)模，其使用范圍也逐漸由經(jīng)濟作物向大田作物邁進，隨著土地集約化擴大，固體肥施用會減少，因為施用液體肥會降低肥料生產(chǎn)和施用成本。而且液體肥料的原料來源很廣泛，很多物質都可以用做液體肥料的原料，因此水溶肥料會成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)線上不可或缺的風景。

脹氣案例一

配方如下：復硝酚鈉   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*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、肥料雜質。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*或者溶解尿素時會產(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)，進而在后期貯存時，遇到*溫，造成游離氨的大量揮發(fā)，進而產(chǎn)生脹氣；DA-6在中性或弱堿環(huán)境下，由于原油的析出，在*溫貯存下，醇產(chǎn)生揮發(fā)進而產(chǎn)生脹氣（在此配方中，為酸性環(huán)境，此種可能性極小）；另外一種可能性為肥料原料中存在碳酸鹽雜質，再酸性環(huán)境下，產(chǎn)生二氧化碳，進而脹氣。所以根據(jù)分析，我們進行下列試驗：分別去掉尿素、DA-6、及可能摻雜雜質的原料，并且以檸檬酸+水檢驗瓶體，分別進行加熱貯存試驗，*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、結塊問題

宏觀的結塊問題，一般出現(xiàn)在肥料的儲存或運輸過程中，主要是因為微觀的肥料晶粒發(fā)生吸潮、表面溶解（潮解）、蒸發(fā)、再結晶而導致的，在這個過程中形成晶橋、結塊。因此，結塊主要與物流（生產(chǎn)肥料的原材料）、濕度、溫度、外壓力和放置時間有關系。

**、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)含有結晶水，容易吸潮和結塊，如硫酸銨易結塊、磷酸鹽與金屬微量元素相遇易結塊且變?yōu)椴蝗苡谒奈镔|，尿素遇到微量元素類鹽也析出水份和結塊，主要是尿素置換成微量元素鹽中的晶體水而成為糊狀，然后再結塊。

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

第三、室溫稍*，利于溶解，一些原理溶解在自身的結晶水中而導致結塊，但溫度更*時，水份蒸發(fā)，又易結塊了。這個溫度一般都在50以上，我們通常要加熱才能達到這個溫度。

第四、壓力大了，易晶體與晶體之間的解除，溶于結塊；壓力小時，不易結塊。

第五、放置時間越長越易于結塊，時間短，來不及結塊。

第六、農(nóng)藥常結塊的一般是粉劑，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)生化學反應等原因造成的。

為了防止結塊，我們在生產(chǎn)過程中應注意以下幾個方面的問題：

1、合理的選擇原料，即選擇不易結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，就不易結塊。另外選擇的物料要盡量干燥。

2、選擇合適的生產(chǎn)時間，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*時間也集中在這個時間。所以春季、晚秋、冬季生產(chǎn)肥料，結塊率就低一些，這時空氣濕度小，溫度不太*，不利于結塊。

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

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

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

結塊案例分析

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*粉碎后，與其他物料在混合機中混合攪勻。

穩(wěn)定性觀察：

一天后，產(chǎn)品微結塊；

三天后，結塊現(xiàn)象加重，每垛中底層包裝嚴重結塊。

分析原因：

原料選擇不合適，因為中、微量元素占用比例較*，其中硫酸鋅和硫酸鎂中結晶水含量較*，再混合機中在于尿素的解除中，導致尿素吸收其中的水分，而產(chǎn)生結塊。

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、添加防結塊劑。

目前防結塊劑主要分水溶和非水溶兩大類：

水溶性防結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：

防結塊劑的添加量與其種類、原料配比、加入工藝等有關，必須通過生產(chǎn)試驗確定。

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。如復硝酚鈉、萘乙酸鈉再酸性的環(huán)境中分別轉化為酚類和萘乙酸，此類物質在水溶溶解度小，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溶于水，同樣有一個量的要求，如硫酸鋅易溶于水，硫酸鉀水溶性一般，同時溶解時就會產(chǎn)生硫酸鉀結晶沉淀。此種沉淀，一般通過加水即可再溶解。

2、物料之間發(fā)生化學反應產(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和復硝酚鈉、DA-6和萘乙酸鈉，超過一定量時就會產(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，但同時溶解（超過一定比例）時，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。有些物質易溶于水溶液中，如金屬的鹽類等，有些物質易溶于堿性水溶液，如腐殖酸類等。

5、有效成分溶解度低，即使溶于有機溶劑后，再與水和肥料混合的過程中，因為水與有機溶劑互溶的作用，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；黃原膠等增稠劑加入量太少。

綜上來看，促進溶解，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、加入配位劑保護反應離子，防止沉淀；

5、加入助溶劑，增加難溶物質的溶解性，防止沉淀；、

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

7、改進生產(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*使用，水溶性好，但混合使用時產(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。

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