鉀肥結(jié)塊問(wèn)題一直受到鉀肥行業(yè)的關(guān)注，也是影響國(guó)產(chǎn)鉀肥質(zhì)量的重要因素之一。結(jié)塊不僅給鉀肥生產(chǎn)企業(yè)的貯存、運(yùn)輸帶來(lái)麻煩，更重要的是給用戶造成極大的不便。我國(guó)已探明的氯化鉀資源主要分布在青海省察爾汗鹽湖，約占已探明全國(guó)貯量的97％，其表內(nèi)儲(chǔ)量1.45億噸，工業(yè)儲(chǔ)量達(dá)0.97億噸。大規(guī)模地開(kāi)發(fā)該鹽湖生產(chǎn)氯化鉀，不但可以緩解國(guó)內(nèi)鉀肥市場(chǎng)的供需矛盾，同時(shí)也為國(guó)家節(jié)省大量外匯。但在實(shí)踐生產(chǎn)和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，氯化鉀產(chǎn)品容易產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，本文根據(jù)無(wú)機(jī)鹽結(jié)塊理論，對(duì)氯化鉀結(jié)塊原因進(jìn)行了分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備出對(duì)氯化鉀可起到有效抗結(jié)作用的氯化鉀專用防結(jié)劑。

一、無(wú)機(jī)鹽的結(jié)塊機(jī)理與防結(jié)理論

結(jié)塊性是物質(zhì)從松散狀態(tài)轉(zhuǎn)為團(tuán)快或整體的一種性質(zhì)。這種轉(zhuǎn)變不論是結(jié)晶物質(zhì)還是無(wú)定形物質(zhì)，都可能出現(xiàn)。原則上講，任何粉末或顆粒的無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品都有結(jié)塊傾向，問(wèn)題僅在于結(jié)塊程度有所不同。結(jié)塊的形成不僅取決于物質(zhì)本身的性質(zhì)，而且還取決于它們的存儲(chǔ)條件。關(guān)于結(jié)塊機(jī)理，目前公認(rèn)的是晶橋理論和毛細(xì)管吸附理論。影響結(jié)塊現(xiàn)象的因素很多，一方面，結(jié)塊傾向取決于無(wú)機(jī)鹽的自身性質(zhì)及狀況，如吸濕點(diǎn)、粒度、粒度分布和晶形；另一方面，外界因素對(duì)無(wú)機(jī)鹽的結(jié)塊作用也會(huì)產(chǎn)生重要影響，主要包括儲(chǔ)存環(huán)境下的大氣濕度、溫度、儲(chǔ)存壓力和儲(chǔ)存時(shí)間等。其中吸濕點(diǎn)是最重要的影響因素。通常無(wú)機(jī)鹽的吸濕點(diǎn)低，就容易結(jié)塊。這是由于無(wú)機(jī)鹽的吸濕點(diǎn)越低，通常其溶解度也越大，在無(wú)機(jī)鹽的表面越容易形成溶液膜。這種溶液的濃度卻取決于溫度。溫度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致溶液和晶體交替進(jìn)行。結(jié)晶也可以在液膜干燥時(shí)進(jìn)行。在晶體過(guò)程中生成新的晶粒起到晶橋的作用，它可以把原始產(chǎn)品的粒子彼此結(jié)合在一起，使無(wú)機(jī)鹽逐漸形成大的團(tuán)塊。其強(qiáng)度在很大程度上不僅取決于結(jié)晶物質(zhì)的物理性質(zhì)，而且還取決于生成新的晶體的形狀、厚度和等軸程度等。雜質(zhì)對(duì)無(wú)機(jī)鹽的結(jié)塊傾向具有顯著影響。例如，含有少量氯化鎂的氯化鉀，具有很強(qiáng)結(jié)塊傾向。無(wú)機(jī)鹽防結(jié)的基本途徑一方面改善工藝條件，提高產(chǎn)品的自身品質(zhì)。但由于受到資源狀況、技術(shù)條件等因素的制約，這方面往往難以保證；另一方面，對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行防結(jié)工藝處理。較為有效的防結(jié)處理主要包括以下措施。

（一）添加惰性無(wú)機(jī)粉末

被精細(xì)粉碎的某些無(wú)機(jī)粉末，具有較大的比表面積，按適當(dāng)?shù)谋壤砑拥綗o(wú)機(jī)鹽中，雖然它不能在無(wú)機(jī)鹽顆粒周圍形成連續(xù)的惰性膜，但它改變了其周圍結(jié)晶的溶解形式，使顆粒件的搭橋鍵易斷裂。該方法通常添加量較大，每噸無(wú)機(jī)鹽通常要添加18～45kg或更多才起作用。如果要保證無(wú)機(jī)鹽的純度，該方法不適宜。

（二）添加疏水性物質(zhì)

利用疏水性物質(zhì)對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行疏水性處理，使無(wú)機(jī)鹽晶粒間形成增水性薄膜，限制顆粒彼此間及周圍介質(zhì)間水份的交換，減少顆粒間相互結(jié)合能力，從而降低無(wú)機(jī)鹽的結(jié)塊性。

（三）無(wú)機(jī)添加劑防結(jié)

在無(wú)機(jī)鹽中加入適當(dāng)無(wú)計(jì)添加劑，也可以起到有效的防結(jié)作用。其作用機(jī)理可能是有許多原因決定的。其中一個(gè)重要原因是添加雜質(zhì)生成結(jié)晶水合物，使產(chǎn)品含水量減少。濕度的降低也減少了物質(zhì)粒子間的晶橋數(shù)。雜質(zhì)的結(jié)晶水合物由于容易結(jié)合和給出水分，所以它們可以用特殊的緩沖劑，用以調(diào)節(jié)主要產(chǎn)品與空氣之間的水分交換。由于減少了物質(zhì)從溶液向固液轉(zhuǎn)移過(guò)程作用，對(duì)無(wú)機(jī)鹽的溶解度影響也可能是降低結(jié)塊性的另一原因。該方法的操作簡(jiǎn)便，但對(duì)無(wú)機(jī)鹽的選擇范圍十分嚴(yán)格。

（四）表面活性劑防結(jié)劑

表面活性劑可以牢固地吸附在無(wú)機(jī)鹽顆粒表面上，一方面可形成疏水層，使水在顆粒表面上的接觸角增大，從而減緩了吸濕性；另一方面，表面活性劑于水后定向排列在固液界面上，可有效地抑制無(wú)機(jī)鹽離子的擴(kuò)散，并可改變晶形結(jié)構(gòu)。氯化鉀防結(jié)可以從工藝條件和工藝處理兩方面來(lái)考慮。進(jìn)行工藝防結(jié)處理時(shí)需要首先考慮以下幾方面的問(wèn)題。

1.不能明顯降低氯化鉀的有效含量。

2.不能影響氯化鉀的使用性能，特別是不能造成毒副作用。

3.不能改變生產(chǎn)條件，便于在現(xiàn)有生產(chǎn)線上直接使用。

4.處理成本適當(dāng)。

事實(shí)表明，通常的防結(jié)措施和目前市場(chǎng)現(xiàn)有的防結(jié)產(chǎn)品滿足不了上述條件的要求，需要研制一種高效、用量少、專用于氯化鉀的新型防結(jié)劑。在各類防結(jié)劑物質(zhì)當(dāng)中，被認(rèn)為是最為理想的是一些具有表面活性的物質(zhì)，不過(guò)其針對(duì)性強(qiáng)，篩選工作量大。另外，國(guó)產(chǎn)氯化鉀中往往含有較多的氯化鎂，給防結(jié)處理帶來(lái)一定困難。因此，為了消弱和消除氯化鎂的影響，在防結(jié)劑組成當(dāng)中，除具有防結(jié)作用的表面活性的物質(zhì)外，還應(yīng)包含對(duì)鎂離子具有絡(luò)合作用的鰲合劑。

二 、防結(jié)劑性能測(cè)試

（一） 理化性能

1. 主要成分：活性烷氧基脂、助劑等;

2. 外觀狀態(tài)：半透明粘稠液體;

3. 黏度，Pa·S：≥0.9;

4. 灰份，c/o：≤0.5;

5. 密度，g/cm3：0.95~1.05;

6. PH值：5.5~7.5;

7. 水溶性：與水任意比例混溶;

8. 穩(wěn)定性：存儲(chǔ)6~12個(gè)月無(wú)漂浮物。

（二）防結(jié)性能應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及堆包觀測(cè)

青海晶達(dá)科技股份有限公司與燕山大學(xué)有關(guān)人員在四萬(wàn)噸車間對(duì)HX-41防結(jié)劑做應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)步驟：

1.藥劑的配制：

(1)取A藥劑100kg，溶于700kgH2O中，配制成A溶液。

(2)取B藥劑20kg、A溶液35kg溶于105kg水中，配制成防結(jié)塊劑。

2.加藥地點(diǎn)：產(chǎn)品進(jìn)入干燥筒前。

3.加藥方法：對(duì)物料進(jìn)行噴淋加藥。

4.加入量：1Kg（A+B）藥劑/T氯化鉀產(chǎn)品。

5.物料堆積方式：60T產(chǎn)品以12×10×10（碼垛）。

6.檢測(cè)：

(1)產(chǎn)品成分檢測(cè)

(2)感官檢測(cè)：

1# 2# 3# 4#（未加藥劑）

5天松散 松散 部分結(jié)塊 結(jié)塊（硬）; 15天 松散 松散 部分結(jié)塊 結(jié)塊（硬）; 30天 各別結(jié)塊、易碎 松散 部分結(jié)塊 結(jié)塊（硬）; 45天 各別結(jié)塊、易碎 松散 部分結(jié)塊 結(jié)塊（硬） 。

(三)說(shuō)明：

1. 本次試驗(yàn)，由于物料不均勻，所加藥劑量變化大，所以噸產(chǎn)品所含藥劑量不同。

2. 由于干燥筒進(jìn)料螺旋以及干燥爐出現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)品水分較高。

3. 3#貨位部分結(jié)塊，是試驗(yàn)最后階段藥劑不夠而導(dǎo)致。

4. 產(chǎn)品松散的編制袋表面滲出白色層狀結(jié)晶物比較多，待分析檢測(cè)。

三、結(jié)論

1.每噸氯化鉀中加入1㎏氯化鉀防結(jié)劑時(shí)，可對(duì)氯化鉀起到有效的防結(jié)作用。

2. 本品無(wú)副作用，對(duì)氯化鉀的直接應(yīng)用或進(jìn)一步深加工不會(huì)產(chǎn)生不利影響。

3. 操作簡(jiǎn)便，可在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下直接使用，不會(huì)影響正常生產(chǎn)。

四 、結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)加入WTO，國(guó)產(chǎn)鉀肥與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，對(duì)國(guó)產(chǎn)鉀肥防結(jié)劑也提出了越來(lái)越高的要求。一方面，需進(jìn)一步提高防結(jié)劑性能，為此，需對(duì)鉀肥結(jié)塊產(chǎn)生的機(jī)理和防結(jié)劑的作用原理進(jìn)行更深入地研究；另一方面應(yīng)盡量降低防結(jié)劑的造價(jià)，減少鉀肥防結(jié)處理費(fèi)用。

參考文獻(xiàn):

［1］ 李文光.我國(guó)鉀鹽資源的開(kāi)發(fā)利用[J].鹽湖研究，1994，2(3):3-4.

［2］ 趙雨田，曾憲文等.磷肥與復(fù)肥.2000，15（4）：46-51.

(作者單位:青海鹽湖科技開(kāi)發(fā)有限公司 )