Физические свойства удобрений

На качество удобрений у конечного потребителя влияют следующие факторы:

Ассортимент применяемой продукции
Влияние местного климата
Логистика поставок
Правильное обращение с удобрениями

Физические свойства удобрений определяются его химическим составом и методом производства. Наиболее важным свойством продукта для обращения, хранения и распределения являются:

Гигроскопичность
Слеживаемость
Гранулометрический состав и форма частиц
Прочность и механическая устойчивость гранул
Расслоение
Склонность к образованию пыли и мелкозернистых фракций
Объемная плотность
Угол естественного откоса
Совместимость (химическая и физическая)

Внешнее покрытие играет важную роль для сохранения качества удобрений, поскольку предохраняет их от поглощения влаги и механических повреждений.

Гигроскопичность

В воздухе присутствует влага в виде водяного пара, поэтому оно создает давление водяного пара (Н2О), который определяется влажностью и температурой. В горячем воздухе может содержаться большее количество воды, чем в холодном воздухе. Содержание воды в воздухе выражается относительной влажностью (RH).

Когда воздух полностью насыщен водяным паром, то его относительная влажность составляет 100%, если насыщенное на половину - имеем 50% относительной влажности.

Давление водяного пара может варьироваться от высокого до низкого.

При 30°С в воздухе может содержаться до 30,4 грамм воды на м3 (100% относительной влажности).

Давление водяного пара в воздухе зависит от влажности и температуры воздуха. В условиях тропиков или лета из водяного пара может образоваться конденсат. Это явление влияет на качество открытых удобрений, хранящихся насыпью, в кучах.

Охлаждение от 25⁰С (день) до 10⁰ С (ночь) приводит к образованию 10 грамм конденсата на 1 м³ воздуха.

Критическое значение относительной влажности удобрений при 25⁰ С

Гигроскопичность является важным свойством удобрений, которая позволяет гранулам быстро растворяться в почве, обеспечивая растения немедленным поступлением питательных веществ сразу после внесения удобрений.

Все удобрения являются более или менее гигроскопичны, то есть они начинают поглощать влагу при определенном уровне влажности или при определенном давлении водяного пара.

Некоторые очень гигроскопичные удобрения поглощают влагу намного быстрее и при более низкой влажности, чем остальные удобрений. Поглощение воды происходит, если давление водяных паров в воздухе превышает давление водяных паров внутри удобрений.

Из-за поглощения влаги во время хранения и обработки удобрений их физические свойства ухудшаются. Очень важно знать - при какой влажности удобрение начинает поглощать большое количество воды.

Зная температуру и влажность воздуха, а также температуру поверхности удобрения, можно сразу определить - произойдет поглощение воды или нет.

Частицы удобрения постепенно становятся мягкими и липкими
Увеличивается склонность к слеживанию.
Усиливается образование пыли и мелких фракций.
Полы в помещении склада становятся влажными и скользкими.
Снижается тепловая устойчивость стабилизированного нитрата аммония.
Возможно ухудшение качества разбрасывания удобрений.
Повышается риск закупорки при фасовке удобрений.

Слеживания

Во время хранения удобрения могут проявить склонность к слеживанию. Такое слеживания возникает из-за образования прочных кристаллических мостиков и сил адгезии между гранулами.

Как правило, при низкой влажности воздуха кривая поглощения воды поднимается плавно вверх (как показано на рисунке), однако при определенной величине или ряда значений влажности она резко возрастает. Такую влажность называют критической влажностью удобрения. Критическая относительная влажность снижается при повышении температуры.

Значительное поглощение воды приводит к нежелательным последствиям для удобрений.

Здесь могут быть вовлечены несколько различных механизмов, однако наиболее важное значение имеют:

Химические реакции в готовом продукте, которые могут повлиять на физические свойства удобрения.
Растворение и ре-кристаллизация солей удобрения на поверхности частиц.
Адгезивные и капиллярные силы между поверхностями.

Слеживания удобрений зависит от нескольких факторов:

Влажность воздуха
Температура и окружающее давление
Содержание влаги в продукте
Прочность и форма частиц
Химический состав

Если контролируются перечисленные выше параметры, то склонность удобрения к слеживанию остается низкой. Кроме того, часто возникает потребность в применении соответствующей добавки против слеживания.

Как правило, продукты Yara имеют очень низкую склонность к слеживанию при условии отсутствия их увлажнения, поэтому такие продукты требуют защиты от повышенной влажности воздуха. Этого можно достичь путем тентування (при хранении насыпью) или фасовка в мешки.

Поверхность, форма и размер частиц

Прилы имеют гладкую и зеркальную поверхность, в то время как поверхность гранул может сильно меняться; как правило, гранулы являются более шероховатые и неровные, чем прилы. Цвет поверхности частиц может меняться в зависимости от использованной в процессе изготовления сырья или за счет добавления органических или неорганических пигментов для окраски частиц.

Прилы имеют широкий диапазон размеров, однако они, как правило, меньшие гранулы. Оба вида продукции могут равномерно распределяться на поле благодаря правильно откалиброванному разбрасывателю.

Прочность и механическая устойчивость гранул

Прочность на раздавливания гранул удобрений существенно отличаются в зависимости от химического состава и производственного процесса. Ниже приведены измеренные значения прочности на раздавливания для различных типов удобрений. Обратите внимание, что комплекса NPK с высоким содержанием N присуща низкая прочность на раздавливания, чем в NPK с высоким содержанием солей.

Поглощение воды оказывает негативное влияние на большинство удобрений. Частицы могут стать липкими или проявлять тенденцию к распаду.

Механическое сопротивление представляет собой способность удобрения противостоять всевозможным нагрузкам, которые возникают в процессе работы с ними. Механическое сопротивление зависит от структуры поверхности и прочности частиц.

При условии правильного обращения с удобрениями производства Yara они сохраняют высокую устойчивость к раздавливания и хорошую механическую прочность.

Расслоение

Удобрения формируются из частиц самого разного размера. Находясь в движении или благодаря вибрации, меньшие и большие частицы удобрения имеют склонность к отделению - таким образом удобрение расслаивается.

Это явление может проявиться в любом месте в системе распределения, особенно во время складирования удобрений в большие кучи. Более мелкие частицы удобрения будут концентрироваться в центре кучи. Поэтому целесообразно создавать много небольших куч и обеспечить хорошее перемешивание удобрений во время отгрузки.

Явление расслоения не влияет на распределение питательных веществ в комплексных удобрениях производства Yara, поскольку в каждой частице содержится заявленный содержание питательных веществ.

Образование пыли

Большое количество пыли из удобрений может вызвать возникновение дискомфорта на рабочем месте. Поэтому в большинстве стран выбросы пыли от погрузо-разгрузочных работ ограничиваются на законодательном уровне, поскольку это может негативно влиять на здоровье человека и на окружающую среду.

Пыль и мелкие фракции обычно возникают в результате:

Поглощения воды.
Плохой структуры поверхности частиц и их низкой прочности.
Низкой механической устойчивости.
Механических нагрузок во время работы с удобрениями.
Изношенного оборудования (скребки, шнековые загрузчики, триммеры для зерна и т.д.).

Продукты Yara имеют высокую механическую устойчивость и систему внешнего покрытия, которая подавляет образование пыли.

Время от времени может появляться пыль, в основном за счет поглощения воды и абразивного взаимодействия в течение перевалки удобрений.

Объемная плотность

Объемная плотность или объемный вес (кг/м3) отличается для разных продуктов. Неравномерность распределения частиц через расслоение влиять на объемную плотность куч. При механическом внесении удобрений очень важна минимальная неравномерность в пределах одного продукта.

Мочевина	850 кг/м3
Простой AN при 35% N	1000 кг/м3
CAN при 27% N	1050 кг/м3
NPK 15-15-15	1100 кг/м3
CN Tropicote	1120 кг/м3

Надлежащее обращение с удобрениями Yara позволит свести к минимуму отклонение объемной плотности.

Угол естественного откоса:

Углом естественного откоса является самый большой угол спуска по отношению к линии горизонта, при котором твердые удобрения могут храниться в кучах без растекания и скатывания.

Совместимость

Совместимость в первую очередь связана со смешиванием различных удобрений и перекрестным загрязнением при работе с ними. Если не обращать
на это внимания, то могут возникнуть проблемы с качеством и/или безопасностью; как вот слеживания, ослабление, образование пыли и потеря термической устойчивости для нитрата аммония.

Для сохранения качества удобрений Yara убедительно рекомендует не смешивать одинаковые продукты, но разного происхождения. Это также важно для обеспечения возможности отследить продукт на всем пути логистики поставок.

Yara советует не хранить несовместимые сыпучие продукты рядом в одном складском помещении. Также следует соблюдать требования местного законодательства с учетом конкретных требований к хранению