Phân bón sau khi sản xuất để lâu dễ bị giảm phẩm cấp, đặc biệt trong điều kiện ẩm ướt. Phân bón thường hút ẩm và chứa nhiều nước. Phân càng hút ẩm nhiều thì chất lượng càng giảm. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hút ẩm của phân bón là:

- Thành phần hóa học của phân bón.

- Hàm lượng ẩm của phân bón.

- Nhiệt độ môi trường xung quanh.

- Độ ẩm không khí.

- Độ xốp, diện tích bề mặt và cấu trúc của hạt phân bón.

- Thời gian lưu trữ.

Để phân bón giữ được chất lượng trước các tác động xấu do tính hút ẩm gây ra, phân bón phải được sản xuất đáp ứng các tiêu chuẩn về độ cứng, độ nhẵn bề mặt, đúng kính cỡ, không có bụi, không bị đóng vón, có độ ẩm phù hợp, ít hút ẩm v.v... Việc tạo cho hạt phân một lớp bao chống đóng vón sẽ góp phần đáp ứng các yêu cầu nói trên. Phân bón bị vón cục là do: các tinh thể phát triển to ra, hạt phân bị biến dạng dẻo, sự hình thành muối kép nội trong và giữa các hạt với nhau. Độ ẩm cao dễ làm các hạt phân bón hút ẩm và đóng vón. Về vấn đề này người ta cần biết về khái niệm độ ẩm tương đối tới hạn (ĐTTH). ĐTTH được định nghĩa là độ ẩm tương đối của môi trường xung quanh mà tại đó hạt phân bắt đầu hút ẩm, còn nếu dưới mức đó thì phân sẽ không hút ẩm. Người ta phải xác định độ ẩm ĐTTH cho mỗi loại phân để thiết kế kho chứa cho phù hợp.

Có hai cách chống đóng vón là bao hạt phân bón bằng hóa chất và dùng phụ gia trộn vào thành phần phân bón.

Phụ gia chống vón được trộn vào sản phẩm ngay trong quá trình sản xuất. Một vài ví dụ của trường hợp này là bổ sung formalđehyt vào với urê nóng chảy hay trộn dung dịch magiê nitrat và amoni nitrat trước khi tạo hạt vv...

Quy trình bao màng cho hạt phân được tiến hành ở các thiết bị hình tang trống. Các chất bao thường dùng là bột đolomit, điatomit, cao lanh, talc v.v... Ngoài ra cũng có các chất bao ở dạng lỏng có thành phần là ankylaryl sulphonat (chất hoạt động bề mặt) hay polyoxyetylen. Người ta cũng dùng một số chất bao có tính kỵ nước và không có hoạt tính bề mặt như parafin, các polyme tổng hợp và dầu khoáng. Nói chung các chất chống vón làm bề mặt của hạt phân chịu được nước, giảm mức độ hấp thụ ẩm của nó và tạo ra một hàng rào kỵ nước ngăn cách giữa các hạt phân với nhau. Nhờ vậy mà khối phân bón tuôn chảy được dễ dàng, rất thuận tiện khi áp dụng trong nông nghiệp.

  - Nguồn từ: http://vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/12/140/  - Tập đoàn Hóa chất Việt Nam  
     ( Theo Fertilizer International 11/12/2001 )

==================================================================================

Khí hậu nóng ẩm ở nhiều nước châu Á có thể gây trở ngại cho việc bảo quản phân hóa học. Một trong những giải pháp cho vấn đề này là bọc phân bằng các loại chất bọc thích hợp.

Một trong những thách thức lớn nhất đối với các nhà sản xuất phân hóa học là giữ được chất lượng, đảm bảo phân bón không bị biến chất trong quá trình vận chuyển, xử lý, bảo quản và sử dụng. Các tác động cơ học do khuân vác có thể làm các hạt phân vỡ vụn, còn khí hậu nóng ẩm ở nhiều vùng châu á lại là nguy cơ khác làm giảm chất lượng phân. Hầu hết các loại phân đều hút ẩm vì các thành phần của chúng ít nhiều đều tan trong nước, hiệu quả sử dụng của nhiều loại phân phụ thuộc vào độ tan này. Ví dụ, độ tan trong nước của DAP và MAP vào khoảng 60 - 80% P₂O₅^. Phân bón càng hút ẩm thì nguy cơ biến chất và giảm chất lượng trong quá trình bảo quản và vận chuyển càng cao.

Một số nhân tố ảnh hưởng đến tính hút ẩm của phân hóa học là: Thành phần hóa học của phân, hàm lượng hơi ẩm, nhiệt độ xung quanh, độ ẩm tương đối, cấu trúc hạt và độ xốp của phân bón, thời gian tiếp xúc, diện tích bề mặt.

Để giúp các nhà sản xuất phân hóa học giải quyết các vấn đề này, người ta đã tìm ra những chất bọc dành riêng cho phân hóa học. Chúng giúp duy trì chất lượng phân bón, chống đóng vón, chống hoặc giảm độ hút ẩm, ít tạo bụi và ít mòn trong quá trình dịch chuyển.

Đóng vón

Một trong những hậu quả chính của việc hút ẩm là đóng vón, các hạt phân dính lại thành những bánh cứng. Các tác nhân quan trọng nhất gây ra sự đóng vón là: Sự phát triển của các tinh thể nhỏ, sự biến dạng dẻo, giảm tổng diện tích bề mặt, sự tạo thành muối kép trong và giữa các hạt riêng biệt.

Sự trao đổi độ ẩm với môi trường xung quanh sẽ làm phân dễ đóng vón hoặc sinh bụi. Nhiệt độ bảo quản cũng là một nhân tố quan trọng. Chu trình tăng giảm nhiệt độ sẽ làm tăng xu hướng đóng vón, nhất là đối với loại phân amoni nitrat. áp suất cao cũng làm phân hay bị đóng vón hơn, lớp phân dưới cùng của đụn phân đặc biệt dễ đóng vón do hạt phân bị biến dạng và diện tích tiếp xúc tăng.

Chống đóng vón

Các tác nhân chống đóng vón tác dụng bằng nhiều cách khác nhau để giữ cho phân khỏi biến chất: Chống ẩm, phủ lớp màng lỏng, hạn chế sự hòa tan và kết tinh, giảm sức bền của liên kết.

Có hai loại tác nhân chống đóng vón chính; tác nhân bọc bên ngoài và phụ gia nội tại. Phụ gia thường được thêm vào trong quá trình sản xuất và làm tăng độ cứng hoặc giảm kết tinh, tăng cường các đặc tính bảo quản. Ví dụ bổ sung formalđehyt vào urê nung chảy, dung dịch magiê nitrat vào amoni nitrat, sắt và nhôm vào quá trình sản xuất axit photphoric trích ly.

Các tác nhân bọc có nhiều dạng, là các chất được dùng để phủ lên bề mặt các hạt phân. Các dạng phổ biến nhất là bột trơ, chất bọc dạng lỏng và chất bọc rắn.

Chất bọc dạng bột

Đolomit, điatomit, cao lanh, bột tan (magiê silicat) là một số loại bột trơ dùng làm chất bọc. Các loại bột siêu mịn cho hiệu suất chống đóng vón cao nhất và bám dính hơn vào các hạt phân. Cấu trúc siêu mịn của chúng tác động đến các đặc tính hút ẩm của chất bọc. Chất bọc dạng bột đòi hỏi liều lượng cao (2-3% trọng lượng), sản phẩm dùng chất bọc dạng này sinh nhiều bụi mà khả năng chống ẩm tương đối thấp. Có thể tăng cường các đặc tính của chúng bằng cách dùng kết hợp với dầu hoặc một tác nhân bọc khác. Cách này thường được dùng cho phân hỗn hợp.

Chất bọc dạng lỏng

Loại này thường dựa trên các chất HĐBM hữu cơ hoặc các chất không hoạt động bề mặt. Để tăng cường các đặc tính bọc, các thành phần hoạt tính thường được hòa tan vào dầu khoáng, nước hoặc polyglycol. Các phân tử hoạt động bề mặt gồm một nhóm chức háo nước không phân cực và một hoặc nhiều nhóm chức háo nước phân cực. Các sunfonat alkyl-aryl thường được sử dụng rộng rãi; trong đó một số là các hợp chất HĐBM có thể tan trong nước, điều này ngăn sự phát triển của tinh thể và giảm đóng vón bằng cách giảm sức căng bề mặt - phủ một lớp dung dịch muối lên bề mặt. Điều này giúp giảm sự liên kết tinh thể do các giọt nhỏ.

Chất bọc dạng lỏng chỉ có tác dụng hạn chế trong việc chống ẩm và cần phải kết hợp với một lượng lớn chất bọc dạng bột để đạt được hiệu suất thích hợp. Tuy nhiên, loại chất bọc này thích hợp cho các loại phân cần hòa tan hoàn toàn trong nước mà không phải sử dụng chất bọc dạng bột.

Các sản phẩm dựa vào alkyl sunfat thường được dùng cho phân urê. Các alkyl amin béo hyđro hóa là các chất HĐBM hữu cơ được sử dụng rộng rãi nhất để chống đóng vón, được coi là đặc biệt hữu hiệu. Đó là các chất HĐBM tan trong dầu, chúng bám dính vào bề mặt các hạt và vì vậy làm các hạt không thấm nước. Các alkyl amin và các amin béo khác có đặc tính bám dính mạnh và có thể làm giảm cấu trúc tinh thể một cách hiệu quả nhất. Chúng đặc biệt hữu hiệu đối với amoni nitrat và các sản phẩm chứa amoni nitrat. Thực ra, chúng là các chất HĐBM duy nhất đủ hữu hiệu. Nguyên nhân là do sự trao đổi các ion amoni và sự kết hợp các ion này trong cấu trúc tinh thể. Amin cũng có thể kết hợp với các chất hạn chế kết tinh khác để dùng cho sản phẩm có độ phức hợp cao.

Polyoxyethylen condensate là những dạng chất HĐBM không ion phổ biến nhất và thường được dùng kết hợp với các chất HĐBM khác (chẳng hạn các chất chống đóng vón) cho các loại phân hỗn hợp.

Một loại chất bọc không thấm nước và không phải chất HĐBM là parafin, polyme tổng hợp và dầu khoáng. Chúng tạo ra một lớp ngăn giữa các hạt khiến cho hơi ẩm không thể lan qua các điểm tiếp xúc và nhờ đó làm giảm mức độ hấp thu hơi ẩm từ không khí xung quanh.

Chất bọc dạng rắn

Chất phủ này được dùng dưới dạng hạt hoặc mảnh để bọc phân bón nóng. Ban đầu, người ta dùng các amin béo tan trong dầu khoáng. Gần đây, các chất bọc được bổ sung thêm các chất HĐBM khác. Việc bổ sung thêm các tác nhân chống thấm như parafin hoặc polyetylen giúp tăng cường khả năng chống thấm bề mặt, tăng khả năng chịu ẩm. Sản phẩm cũng ít sinh bụi. Tuy nhiên, chất phủ không được thấm quá sâu vào trong các hạt phân vì như vậy về lâu dài sẽ làm giảm khả năng hạn chế bụi và hiệu suất chống đóng vón.

Cũng cần phải tính đến điểm nóng chảy của chúng trong mối tương quan với nhiệt độ của phân ở thời điểm tiến hành bọc. Chất bọc phải tan chảy và bao phủ khắp bề mặt của hạt phân trước khi nhiệt độ phân giảm xuống dưới điểm nóng chảy.

Một điểm thuận lợi của chất phủ dạng rắn là dễ định lượng chỉ với những dụng cụ đong tương đối đơn giản. Tuy nhiên, vì yêu cầu phân phải nóng tới 85 - 90oC tại thời điểm tiến hành bọc nên chúng ít được sử dụng hơn. Ngày nay, các chất bọc dạng rắn được dùng chủ yếu cho KCl và amoni nitrat tỷ trọng thấp.

Thay vào đó, có thể dùng các chất bọc dạng bột có thêm một lượng nhỏ chất HĐBM hữu cơ (thường là một loại amin béo). Cao lanh và bột tan là những loại được sử dụng rộng rãi nhất. Tuy nhiên, phải định lượng chính xác và dùng kèm dầu sáp để hạn chế bụi. Kết hợp bột trơ với chất bọc dạng lỏng trong một quy trình hai bước sẽ tốt hơn. Lượng bột có thể giảm tới 0,1- 0,3% và kết hợp với chất bọc dạng lỏng để cho ra loại phân bón không bụi. Việc sử dụng chất bọc dạng bột có hiệu quả kinh tế cao, nhất là đối với những loại phân dễ đóng vón.

Kỹ thuật bọc hạt phân bón

Phương pháp bọc hạt phân bón cũng như tốc độ, định lượng của chất bọc là những tiêu chí rất quan trọng. Hệ thống định lượng thường bao gồm một bồn chứa có thiết bị gia nhiệt. Trong bồn chứa chính, chất bọc được giữ ở nhiệt độ ngay sát trên điểm nóng chảy để giảm nguy cơ biến chất nếu chất bọc nhạy với nhiệt. Chúng được bơm vào đường ống đã được gia nhiệt để dẫn tới bồn chứa, tại đó chúng được gia nhiệt tới nhiệt độ phun.

Nếu là chất bọc dạng rắn dùng trong quy trình bọc phân bón khi nóng, hệ thống gia nhiệt đơn giản hơn nhiều. Tại điểm định lượng phân bón phải nóng, ít nhất nóng hơn điểm nóng chảy của chất phủ từ 10 - 15oC và phải được làm lạnh ngay sau khi định lượng.  Chất phụ gia được tải vào băng chuyển hoặc bơm trực tiếp vào buồng trộn chất bọc.

Lựa chọn chất bọc thích hợp là điều phụ thuộc vào rất nhiều nhân tố khác nhau như tác động của chất bọc tới sự đóng vón, độ bụi và hút ẩm; phương pháp và thiết bị sử dụng; các yếu tố về môi trường, sức khỏe và sự an toàn; hiệu quả kinh tế; chất bọc nào dễ kiếm; và còn tùy theo sử dụng loại phân bón nào.

Các chất bọc chứa vi chất dinh dưỡng

Ngoài việc chống thấm và chống đóng vón, chất bọc còn có thể dùng cho mục đích khác, chẳng hạn để cung cấp thêm vi chất dinh dưỡng cho đất. Chất bọc sẽ bổ sung thêm vi chất dinh dưỡng vào các loại phân NPK dạng hạt. Các dung dịch phân bón thường được dùng làm tác nhân liên kết vì chúng không làm phân bón bị giảm chất lượng nhiều như khi trộn bằng nước, dầu và sáp.

Bổ sung vi chất dinh dưỡng ở dạng chất bọc cho phân NPK có hiệu quả về mặt nông học không kém gì khi bổ sung trong quá trình sản xuất. Tuy nhiên, phương pháp này chưa được sử dụng rộng rãi do phải thêm chi phí cho quá trình bọc ủ.    

  - Nguồn: http://vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/132/1695/  - Theo ASIAFAB Spring 2004