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植物一枝“花”,全靠肥当家


肥料 粒度仪

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众所周知:“庄稼一枝花,全靠肥当家”,这是农业生产中一句流行的谚语;意思是要想庄稼长势好,必须多加施肥,是千百年来劳动人民农业生产的总结,可见肥料在农作物生长过程中起到至关重要的作用。

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植物的生长和发育,需要光、空气和水,还需要不同的化学元素。肥料是补充栽培作物和植物营养的物质。在某些情况下,土壤自身可以提供大量营养物质。然而,土壤中的养分可能无法以最适宜的形式供植物利用,或供应不足。这些营养物质要么自然含量低,要么可能已经被以前收获的植物或作物消耗掉了。因此,需要用肥料来补充土壤养分,以促进植物生长。

无机肥料中最常见的营养来源是氮、钾和磷酸盐。它们通常由以下成分组成,成分各不相同:

  • 大量元素:氮、磷、钾

  • 次要元素:钙、镁、硫

  • 微量元素:铜、铁、锰、锌、硼

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氮肥生产工艺实例

肥料的粒径对其性能有很大的影响,如:

  • 释放速率,这是非常重要的,特别是包膜肥料

  • 产品的流动性,包括密度、压缩性和内聚强度

  • 效率,这对紧实土提高氮、磷的吸收极其重要

  • 肥料处理,如果处理方式不对,可能导致施肥不均匀,并极大地影响作物的生长和产量

  • 反应,当播撒到土壤上时的反应

  • 体积性能,例如包装密度,运输和储存期间的隔离

例如,肥料的颗粒越小,颗粒越能穿透不同的土层,释放养分。通常,颗粒越小越好。然而,制造商仍然需要考虑价格因素。通过监控研磨过程中的颗粒大小,降低了成本,最终也影响了客户的价格。筛分法是过去测定肥料粒径的首选方法,但由于其需要耗费大量的人力和时间,目前已被激光衍射法所取代。激光衍射法使肥料的生产过程以一种可靠和省时的方式得到监控和优化。本文利用激光衍射法分析了两种不同肥料样本的粒径分布。

实验方法

从客户处收到两份肥料样本:

  • ROCK样本:(NH4)3PO4

  • MAP样本:Ca3 (PO4)2

利用文丘里喷嘴和空气压力对ROCK样本进行干法模式下的分散测试。测量参数如表1所示。

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表1:ROCK样本干法模式下的参数设置

由于颗粒中似乎含有大于0.5 mm的颗粒,因此用自由落体法在干法模式下测量了MAP样本。输入参数详见表2。

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表2:MAP样本干法模式下的参数设置

结果与讨论

ROCK样本粒径分布非常狭窄(图1),其D50值为73.4 μm(表3)。图2中的粒径分布也表明,小于1 μm范围内有小部分的小粒子存在,它归属于肥料颗粒中的灰尘。

MAP样本平均直径与ROCK样本相比更大,其D50 为205.9 μm(表3)。此外,该样本的粒径分布在100 -250 nm之间的峰归属于该肥料颗粒中的灰尘。

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图1:干法模式下ROCK(图a)和MAP(图b)样本的粒径分布

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表3: ROCK和MAP肥料样本的体积加权D50值

结论

由于肥料的粒径大小与肥料的使用效率、处理效率和肥料的价格有关,因此对该参数的监测非常重要。在本应用报告中,使用自由落体和文丘里管干喷分散技术成功地测量了两个样本的粒径,该技术可以在低压(200 mbar)下有效地分散颗粒。安东帕PSA系列独特的光学试验台设计使所有光学部件永久安装在铸铁底座上,即使在像化肥厂那样恶劣和多尘的环境中,也能完美地工作。

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安东帕创建于1922年,总部位于奥地利。安东帕在密度和浓度的测量,溶解二氧化碳的测定,以及在流变学和黏度测量领域处于世界领先地位。致力于为全球工业和科研客户提供最合适的仪器。产品涵盖密度计、微波消解仪、微波合成仪、旋光仪、折光仪、黏度计、流变仪、馏程分析仪、闪点测试仪、X-射线结构分析、固体表面电位分析仪、表面力学性能测试仪器、在线分析检测仪表、颗粒特性分析、原子力显微镜以及固体材料直接表征等。

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