新型液体复合肥防结块剂
中国是农业大国，人多地少，耕地资源相对不足，粮食产量的增长主要依赖单产的提高，其中，化肥发挥着重要作用。2004年,全化肥总产量为4519万吨（折纯，下同）,消费总量为4830万吨；2005年全国化肥总产量4887.99万吨，消费总量达到了5100万吨，产量和消费量均居世界第一。据农业部预测，2006 年全国化肥消费总量大约5800万吨、2015年将超过6000万吨，2030年将达到6500万吨。
高浓度复合肥是近十年来我国正在迅速发展的化肥新品种，它同时含有氮、磷、钾等植物生长所必需的基本营养元素，产品有效成分含量高，各种营养要素成分比较均匀，是一种广泛适用于各种土壤、粮食作物和经济作物，增产效果显著的优质肥料。我国复合肥产量现已占化肥总量的25%左右，但与50%的世界平均水平相比还有一定差距，与发达国家80%左右的水平差距更大，而且品种单一，满足不了现代农业的需要。2005年全国化肥总产量4887.99万吨（折纯），复合肥产量1222万吨（折纯），化肥的复合化率为25％左右。农业部要求到2010年我国肥料的复合化率要达到50％左右，复合肥的年产量将超过2500万吨（折纯）。
目前，国产复合肥产品在运输和贮存过程中普遍存在结块的现象，在市场上很难同国外产品竞争。复合肥的结块问题已成为影响复合肥质量的重要因素之一，也是困扰复合肥生产企业的难题。国内外大量科学研究和工业化实际生产充分证明：通过加入防结块剂，改善晶体表面性质，是防止复合肥结块的一种最有效、最科学、最简便和最经济的方法。以复合肥平均有效养分35%计，按照防结块剂添加量为复合肥实物量的0.1～0.15%估算，我国复合肥生产年需求防结块剂约7～11万吨。
北京科普基业精细化工科技有限公司联手北京理工大学经过多年的深入研究和应用实验，采用计算机均匀设计与调优软件进行配方设计与优化，通过科学先进的复配和增溶技术，制备出新型液体复合肥防结块剂，并在配方中还加有膜增强剂、颗粒稳定剂、抗粘连剂、晶控剂等。产品不仅能有效防止肥料结块，同时具有提高颗粒强度、抑制粉尘的功效，并使复合肥产品的外观粒度更加均匀、光滑度更好、更富光泽性。各项性能指标优于目前国内外市场上的同类产品，达到了国际领先水平。
1 项目的背景和必要性
化肥产品都具有一定的吸湿性，只是不同品种之间存在着严重程度的差异。由于生产、包装和储运过程中的湿度、温度、挤压等外界条件变化，一部分松散的粉状、粒状、球状固体就会失去流动性，形成坚硬而难以破碎的块状物。化肥结块就破坏了它的自由流动状态，不仅给施用带来极大的不便，还会影响产品肥效，严重时甚至失效，增加施用成本和施用量，造成使用者的经济损失；生产过程中结块，既浪费物料，又会造成生产事故，不仅在经济上会给生产企业带来损失，而且对企业拓宽销售渠道、增大销量、建立品牌也有负面影响；对于易燃易爆的化肥品种（如硝酸铵等），还可能因施用前的破碎处理而发生爆炸的危险。化肥结块已严重影响到化肥产品的质量和施用效果，阻碍着企业的正常生产和健康发展。
世界化肥的生产和施用正朝着高浓度、复合化和专用化的方向发展，我国农业现代化水平也在不断提高，科学种田和精耕细作已成主流，与此相适应的化肥工业正逐步由大品种、单一化、粗放型向多品种、复合化、专用型方向转变，化肥需求结构、质量要求和消费观念的变化促使科学性最强、也最符合时代潮流的复合肥得以迅猛发展。虽然我国复合肥的年产量现已超过千万吨（折纯），但国家每年还需花大量外汇进口复合肥，其中的部分原因是国产化肥的复合化程度跟不上农业市场对复合肥消费需求的发展速度，而更主要的原因则是国产复合肥在市场上很难同国外产品竞争，国产的复合肥在运输和贮存过程中普遍存在结块的现象，复合肥的结块问题已成为影响复合肥质量的重要因素之一，也是困扰复合肥生产企业的难题。要在市场竞争中取胜, 关键就是要提高产品质量，产品质量提高的最有效、最主要途径之一就是正确解决复合肥的结块问题。因此，研究开发高效防结块剂，防止复合肥结块、改善复合肥的外在品质已成为广大企业的共识，也符合化肥生产企业的实际需求，对于推动我国复合肥产业的健康快速发展具有现实的重要意义。
2 市场的现状和发展趋势
复合肥分为化学法复合肥和物理法复混肥。高浓度复合肥是我国正在迅速发展的化肥新品种，它同时含有氮、磷、钾等植物生长所必需的基本营养元素，产品有效成分含量高，各种营养要素成分比较均匀，是一种广泛适用于各种土壤、粮食作物和经济作物，增产效果显著的优质肥料。经过十几年的实践证明，施用复合肥料比单体肥料更具有显著的增产效果，能大幅度提高作物的产量和质量。同时还可以节省包装、运输、贮存及施肥等费用，因而是一种广受欢迎的化肥品种，产品具有良好的经济效益和社会效益。
我国复合肥的发展起步于20世纪80年代初，初始主要采用尿素-过磷酸钙-氯化钾、尿素-钙镁磷肥-氯化钾、氯化铵-过磷酸钙-氯化钾、硫铵-过磷酸钙-氯化钾等系列生产低浓度(二元养分≥20%，三元养分≥25%)和中浓度(养分≥30%)混配肥料，后期则采用尿素-磷铵-氯化钾、硝酸磷肥-氯化钾、氯化铵-磷铵-氯化钾、硝铵-磷铵-氯化钾以及硫铵-磷铵-氯化钾系列生产高浓度(养分≥40%)的混配肥料。随着化肥工业的进步和农业现代化水平的提高，近几十年中我国复合肥得到了迅速的发展，1991年全国化肥总产量1975万吨（折纯），复合肥的产量仅为87.5万吨（纯养分），化肥复合化率为4.4%；1999年化肥总产量2938万吨（折纯），复合肥产量为623.6万吨（纯养分），化肥复合化率为21.2%；2000年化肥总产量为3185万吨（折纯），复合肥产量为722.79万吨（纯养分），化肥复合化率为23％；2005年全国化肥总产量4887.99万吨（折纯），复合肥产量1222万吨（折纯），化肥复合化率达到了25％。
我国是农业大国，人口众多，农业市场对化肥的需求仍在持续增长，化肥的复合化程度现已达25％左右，但与50%的世界平均水平相比还有一定差距，与西方发达国家80%左右的水平差距更大。因此，我国化肥工业今后的主要任务之一就是进一步提高化肥的复合化程度，并向多功能、专用化方向发展。为了适应平衡施肥的需求，国家农业部要求到2010年我国肥料的复合化率要达到50％左右，复合肥的年产量将达到2500万吨以上（折纯）。据此以复合肥平均有效养分35%计，按照防结块剂添加量为复合肥实物量的0.1～0.15%估算，我国复合肥生产年需求防结块剂约7～11万吨。
3 技术现状及发展趋势
影响复合肥结块的因素很多，如水份超标、热包装、原料搭配不科学、颗粒小、粉末多、高压堆放等，企业可针对性的采取加强产品粒度控制、科学造粒技术、改善贮存条件等措施。但国内外大量科学研究和工业化实际生产充分证明：通过加入防结块剂，改善晶体表面性质是防止复合肥结块的一种最有效、最科学、最简便和最经济的方法。
20世纪70年代，国外最初使用包裹油技术防止复合肥结块：于400c温热复合肥表面，在包装岗位前的扑粉机内，喷施滑石粉、石膏粉等粉状润滑包覆材料，以防止复合肥结块。但此类扑粉存在防潮、防结块效果不良，严重污染环境。90年代法国学者l.纳瓦斯库斯发明了以油、蜡类熔融物处理复合肥的技术，但产品颗粒强度低，粉化的缺陷也未得到解决。芬兰t.阿恩纳斯发明了在矿物油中溶入氨基二羧酸盐包裹复合肥的处理技术，虽然可得到较满意的防潮、防结块效果，但是采用的原料生产成本高、生产使用不方便、采用大量溶剂又不安全，故难以实际应用。日本仓田笃三则认为直接使用0.01%～0.1%的酰胺类化合物作为主要防结块剂，但这类物质价格十分昂贵。西班牙发明的水溶性“花王”化肥添加剂，因产品为乳油粘糊状，在包装、运输和使用均不方便，且这些外包裹油技术都存在设备投资大、占用场地多、大量使用矿物油、成本高等弊端。
国内许多公司也在生产销售复合肥防结块剂产品，但都是固体和膏状物，使用时需用机械油溶解或加热熔融，既消耗能源，又操作复杂不便；同时因组分中多含有一定量的石蜡、机械油、聚乙烯、十八胺、二十二胺等疏水性物质及高分子聚合物，这些物质不易生物降解，长期使用会造成土壤污染；十八胺或二十二胺类化学物质虽经长时间后可生物降解，但分解后会生成含有亚硝胺类致癌物质，进而通过生物链严重影响人畜健康。
常用的防结块剂可分为4类：1）惰性粉末，如高龄土、二氧化硅、硅藻土和滑石粉等；2）无机盐，如硫酸铝、硝酸铝(镁)或多磷酸铵(钾)等；3）非表面活性的有机化合物,如石蜡、聚烯烃与氯硅烷等；4）表面活性剂型，有阴离子型、阳离子型和非离子型。利用惰性粉末作为防结块剂，添加量一般较大，对产品质量造成较大影响，并由于防结块能力欠持久而逐渐被淘汰；无机盐类防结块剂使用量较大，添加工艺复杂，使用成本较高，难以被生产企业普遍接受；非表面活性类有机化合物防结块剂功能单一，使用效果一般。
目前，国内外使用最多的是表面活性剂类防结块剂，该类防结块剂可以有效降低颗粒表面溶液的表面张力，使毛细管吸附力降低，还可吸附于晶体表面形成疏水层，阻碍晶体与大气的水分交换，从而起到防结块效果。最近的科学技术研究表明：单纯使用表面活性剂作为防结块剂，虽然能降低物体的吸湿性，但其机械隔离作用不强，不能长久地防止晶粒间连结点的形成。因为包装完的复合肥不可能完全干燥、冷却，从而导致包裹后的复合肥颗粒内层和表层的含水量、温度等性质并不完全一致。在随后的存储过程中，内部的水分会向表层扩散，同时水分中溶解的一些盐类会随水分一起向外扩散，当盐类扩散到表面时就有可能冲破表面活性剂类防结块剂形成的防护膜；同时颗粒的热交换会使颗粒的体积发生变化，也会使防护膜遭到破坏；另外某些化学反应在生产工序中还没有彻底完成，这些反应会在存储过程中继续进行，也可加大颗粒内外的水分、温度差异，加大对防结块剂形成防护膜的破坏；还有在储运过程中，颗粒间的挤压作用也是防护膜的因素之一。总之，如果防护膜遭到破坏，防结块剂的功效就会丧失，结块又将发生。所以，如何保证防结块剂成膜的坚固性和颗粒的稳定性就成为高效、理想防结块剂开发的技术关键。
4 技术的先进性和项目产品的特点
北京科普基业精细化工科技有限公司联手北京理工大学推出的kjff-viii型液态复合肥防结块剂配方先进，达国际领先水平，且有绿色和环保特点。产品常温下为液态，使用时无需添加机油作溶剂，可直接喷涂在化肥表面，操作简便，无需添加专用设备，可有效降低游离水的表面张力，阻隔颗粒间晶桥的形成，在颗粒状复合肥（高氮复合肥、广谱型复合肥、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵等产品）的防结性能、改善产品外观上已达到国外同行业先进水平，国内外都处于领先地位。
4.1使用kjff-viii 型液态复合肥防结块剂能给厂家复合肥产品带来的优势
对于目前国内复合肥厂家最常用的含有机油的防结块剂在机油溢出后被化肥颗粒吸收，机油对作物发芽、根系有严重危害，大田小苗根系与机油接触后轻则枯萎、重则死去，水田施肥后可见水面有油污的痕迹，不但稻苗受害，对水质和环境也产生了污染，长期使用对环境的污染日益严重。使用上述防结块剂，在日益重视环境保护的现在和将来，会使生产的复合肥产品失去竞争的优势。
北京科普基业精细化工科技有限公司推出的kjff-viii型液态复合肥防结块，采用了性能优良的模材料，这是一种具有良好的成膜性、粘接力和水溶性的可生物降解的特种材料，同时也是一种优良的土壤改良剂。使用kjff-viii型液态复合肥防结块，会使厂家的复合肥产品具有绿色化肥的特点，这会在激烈竞争的复合肥市场使贵公司的产品更具竞争力。
4.2 突出特点
kjff-viii型液态复合肥防结块为无色透明的粘稠液体。由于采用了性能优良的膜材料，能在复合肥表面形成一层抗水保护膜，所以具有出色的防结块和改善产品外观效果，这层保护膜又具有很好的水溶性和可生物降解性，能在土壤中快速分解使土壤改良。每吨复合肥处理成本低，与传统复合肥防结块剂胺片相比，使用方便，使用时无需添加机油作溶剂，可直接喷涂在化肥表面；化学性质稳定，无毒、无异味、无腐蚀性、不易燃、对环境无污染，长期储存不变质。本技术产品的突出特点表现为：（1）液体产品，使用方便。无需添加其他助剂，不用加热，直接使用，在裹滚筒肥料入口处，喷涂在肥料表面包裹均匀即可；（2）防结块和抑制粉尘能力强，提高产品颗粒强度和改善外观质量效果显著；（3）防吸湿性好，稳定肥效，有缓释功能；（4）不影响肥料养分，无毒、无异味、无腐蚀性、不易燃、对人体无害、对环境无污染；（5）性质稳定，长期储存不变质；（6）适用范围广，可用于颗粒状复合肥，如高氮复合肥、广谱型复合肥、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵等产品；（7）生产简单，成本低廉；（8）用量少：一般使用量为0.8～1.5kg/吨实物肥。
5 综合评价结论
本技术是在吸收国内外先进技术和经验的基础上，经过多年的深入研究和应用实验，采用计算机均匀设计与调优软件进行配方设计与优化，通过科学先进的复配和增溶技术，并在配方中还加有膜增强剂、颗粒稳定剂、抗粘连剂、晶控剂等，制备成了具有显著协同效应的新型液体防结块剂。产品适用于颗粒状复合肥，如高氮复合肥、广谱型复合肥、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵等，不仅能有效防止肥料结块，同时具有提高颗粒强度、抑制粉尘的功效，并使复合肥产品的外观粒度更加均匀、光滑度更好、更富光泽性。各项性能指标优于目前国内外市场上的同类产品，达到了国际领先水平。