高云
肥料的結塊問題一直受到化肥行業的關注,這也是影響國產肥料質量的重要因素之一。隨著復合肥產業的快速發展,優質防結塊劑的需求也不斷加大,國產企業能否分得這塊大蛋糕呢?
肥料的結塊問題一直受到化肥行業的關注,這也是影響國產肥料質量的重要因素之一。結塊問題不僅給化肥生產企業的貯存、運輸帶來麻煩,更嚴重的是給用戶使用造成極大的不便。與進口復合肥相比,國產復合肥質量上的主要差距不是產品的養分,而是在外觀上,尤其是在產品的結塊性上。這也為國產復合肥在國際競爭中帶來了不小的阻力。中國防結塊劑的發展剛剛上路,缺乏行業統一標準,生產企業大多為小作坊,質量難以把控。隨著復合肥產業的快速發展,優質防結塊劑的需求也不斷加大,國產企業能否分得這塊大蛋糕呢?
與進口產品差距較大
早期中國化肥的總養分低,化肥種類少,對抗結塊效果的要求不高。但近年來復合肥養分不斷增加,并出現了能夠實現不同功能的功能型肥料,這對防結塊劑提出了更高的要求,以往的礦物油等傳統防結塊劑難以滿足。特別是隨著中國化肥二次加工的發展及產品的季節性消費,肥料的貯存時間也在不斷增加,這就從客觀上更容易導致肥料結塊。復合肥結塊問題一直是生產企業企盼解決的難題,特別是高氮和硝基復合肥結塊還是世界性的難題。目前,國內復合肥在價格、質量方面很難同國外產品競爭。國外產品粒度均勻、光滑、粉塵少、不結塊,其中一個主要原因是復合肥防結塊劑的應用。
全球范圍內,肥料防結塊劑生產規模、技術水平較高的國家主要有美國、法國、英國等。國外產品價格比國產防結塊劑高出30%~40%。目前,國內大多數肥料企業使用國產防結塊劑,少部分企業使用進口防結塊劑。從使用效果看,進口產品優于國內產品。據了解,中國肥料防結塊劑生產企業雖然數量不少,但是成規模的企業不多,大多以小作坊式企業為主,產品質量性能與發達國家相比仍有一定差距。國內肥料防結塊劑的分布具有較強的集中性:華東、華中、華北三個地區的企業數量占全國總量的80%以上。從長遠發展來看,國產復合肥的質量亟須提高,因此復合肥防結塊劑市場潛力很大。目前,中國二次加工的顆粒復混肥產量約5500萬噸,如全部進行防結塊劑處理,防結塊劑產品的產值估計可以超過10億元。但擁有市場的同時也存在一些問題,目前中國化肥防結塊劑的生產總體上處于無序狀態,如化肥價格下降,原材料價格上升,部分企業僅從防結效果和生產成本上選擇原材料,從而導致一些會造成環境污染的化工原材料進入防結塊生產環節。隨著綠色農業的興起,這就要求防結塊劑行業要滿足化肥發展需求,面對環保、價格問題,謀求創新發展。作為化肥產品重要組成部分的防結塊劑,也應不斷向著可自然降解、無積累、生態、環保、無公害的方向發展。
以次充好導致環保問題
據北京堯之龍科技發展有限公司梅成辰介紹,由于缺乏統一標準,目前化肥防結塊劑的生產總體上處于無序狀態,部分企業僅從防結效果和生產成本上選擇原材料,從而導致一些會造成環境污染的化工原材料進入防結塊劑生產環節。一方面,在生產時可能會釋放有害或異味氣體而污染大氣環境;另一方面,一些污染物會隨著肥料的施用進入農田從而污染土體,影響土壤質量。目前,在多數化肥防結塊劑產品中,組成防結塊劑的部分有機化合物不容易降解,長期使用會造成土壤污染,如石蠟、機械油、聚乙烯等疏水性物質及高分子聚合物在土壤中就很難降解。有些胺類化合物等雖然長時間后能夠降解,但其降解后的生成物中含有亞硝胺類成分,這是一種致癌類物質。所以,該類防結塊劑的長期使用必然會對土壤造成一定的污染。
廣州福態爾化工有限公司胡佩賢則認為,環保問題是因為防結塊劑行業近年來競爭激烈,成本壓力越來越大,導致產品價格從3年前每噸1.8萬元,一路下降到連當初的零頭都不到,而原材料卻掉頭上漲。尋求價格低的原料成為有效的求生之道。常見的環保性不太理想的原料包括二手機油、基礎油、地溝油、底渣料。因為基礎油中含芳香環等致癌物質,地溝油含有毒素且氣味重,像胺底等地渣料含有重金屬。
行業標準出臺助力發展
日前,由上海化工研究院、北京堯之龍科技發展有限公司、山東師范大學等主要起草單位申報的化肥防結塊劑行業標準項目順利通過工業和信息化部答辯,正式立項。近年來,隨著肥料產品標準化進程的加快,化肥防結塊劑行業標準立項拉開了化肥助劑標準化序幕。
化肥防結塊劑行業標準的制定能夠促進化肥防結塊劑生產,提高產品質量,增強國際市場競爭力。雖然國產防結塊劑在價格方面有較大優勢,但在防結塊性能上同國外優質產品還有一定差距。國家化肥質量監督檢驗中心(上海)主任商照聰也認為,目前中國出口的化肥在養分上已沒有問題,如果把外觀和結塊解決好,就能夠進一步打開國際市場,這就需要企業在生產時控制好水分含量,選擇加入高效環保的防結塊劑。國內各廠家生產的防結塊劑良莠不齊,而目前還沒有完善的國家、行業或地方標準,用于衡量肥料防結塊劑質量,也沒有對處理后的肥料進行質量檢測的標準規則。各企業按照自己的企業標準或僅憑經驗開展生產活動,導致產品質量差異較大,致使國產防結塊劑在國際市場上競爭力不足。
化肥防結塊劑行業標準的制定能夠提高生產企業的理論技術水平,加強產學研結合,促進行業科技進步。從目前的研究水平看,由于對肥料結塊機理的研究不夠成熟,還不能直接從理論上確定各種肥料最合適的防結塊劑原料與配方。因此,要進一步開展理論研究,發揮其對實踐的指導作用。一般認為肥料結塊是由其內部性質所引起的,由粒子的接觸點所形成。結塊產生的機理十分復雜,目前還沒有形成完整統一的理論。研究較多的有晶橋理論、毛細管吸附理論、化學作用理論、塑性形變理論、液膜理論和擴散結塊機理等,其中晶橋理論和毛細管吸附理論是目前公認的理論。復合肥具有吸濕的特性和產品內部水分超標是結塊的主要因素。另外,包裝時的產品溫度和貯存的環境溫度,以及堆放壓力也是造成復合肥結塊的重要原因。
化肥防結塊劑行業標準的制定彌補了化肥防結塊劑標準的國內空白,能夠推動肥料助劑行業的快速發展。商照聰指出,化肥防結塊劑行業標準的此次立項是全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會制定化肥助劑系列行業標準的第一次嘗試。化肥防結塊劑行業標準制定和實施后對生產原材料和配方研發提出了較高要求,既要原材料對環境無潛在污染,又要求配方科學合理,生產的產品具有優良的防結塊性能。
生產工藝多元化發展
研發要向復配發展。上海化工研究院陳明良認為,隨著國內復混肥生產企業產品質量意識的提高,有力地推動了國內化肥防結塊劑研究和應用,涌現出許多防結塊劑專業生產廠家。但肥料防結塊劑種類繁多,處理方法和工藝有所差異,效果有所不同,且各復混肥生產工廠的工藝技術和生產條件差異很大,應用之前宜批量進行實驗,確認效果后再使用,以獲取最佳防結效果。多年來防結塊技術的研究表明,單純使用表面活性劑作為防結塊劑效果不一定好。目前開發肥料防結塊劑的方向是以多種表面活性劑復配或者表面活性劑與一些其他物質如惰性粉末、高分子化合物等進行復配,可以提高防結塊劑的性能。聯合使用表面活性劑和惰性無機添加劑,使其均勻地分散在顆粒表面上,阻礙晶粒的聯結,可取得更好的防結塊效果。
符合環保要求。北京堯之龍科技發展有限公司梅成辰認為,由于化肥防結塊劑的組成部分大多以有機物質為主,品種眾多,多數很難降解,長期使用會造成農田及水體的污染。因此,在防結塊劑生產中,在考慮原料成本和防結塊效果的同時,應該優先選擇易于生物降解的有機物料。化肥防結塊劑行業標準在制定時將在原料選擇上進行限定,杜絕污染化合物進入生產,體現出生態前瞻性,有利于開發出綠色環保的化肥防結塊劑,減輕環境污染,提升土壤質量,促進農業可持續發展。
廣州福態爾化工有限公司胡佩賢也認為隨著化肥的總養分越來越高,傳統用石蠟、礦物油等通過純粹物理分隔的方法產生的抗結塊作用越來越小,而生物降解性好、具備高效抗結塊效果的各類表面活性劑可以作為新配方開發的方向,不但可以從根本上提升產品效果,還能解決產品的環保問題。優化產品的相關指標是關鍵是選用低凝點原材料;選用無毒低毒正規原料,尤其是使用大的溶劑原料;開發非礦物成分配方;重視表面活性劑在配方中的應用。
貼合肥料發展方向。山東臨朐富源精細化工有限公司傅少偉認為,隨著肥料生產工藝技術和產品品質的提高,現在的肥料產品都在向著多元化、水溶性、高濃度、緩控釋控和長效、殺蟲和除草等多功能方面發展,這也要求防結塊劑的開發也要從單一化到多元化、多功能性的方向發展。首先,由于各個生產廠家的生產方法、防結塊技術有差別,同樣的產品用于不同廠家防結塊效果不同,為此需要防結塊劑生產企業和肥料企業在生產過程中密切配合,深入具體生產實際解決問題。其次,今后應加強對肥料緩效性、水溶性、長效性等功能方面的研究開發,加強以表面活性劑為主要組分的復合肥防結塊劑的研究,還需注意防結塊劑的觀感及氣味,使被處理過的肥料,在外觀色澤和成品氣味上更易受肥料企業及農民的喜愛。第三,防結塊劑生產企業更應重視產品的環保性和肥料企業使用成本控制,讓肥料企業更易接受和使用綠色環保的防結塊劑。