كيفية تجنب التكتل في عملية تحبيب الأسمدة المركبة باستخدام آلة التحبيب بالبثق؟

تشمل آلات تحبيب الأسمدة الشائعة آلات التحبيب بالبثق ذات الأسطوانتين وآلات التحبيب بالبثق ذات القالب المسطح (الحلقي). أثناء معالجة الأسمدة المركبة، قد تزيد هذه الآلات من نسبة النيتروجين حسب الحاجة، ويستخدم بعضها اليوريا كمصدر للنيتروجين، والتي تمتص الرطوبة من الهواء بسهولة مما يؤدي إلى تكتل جزيئات السماد المركب. لذلك، يُقال غالبًا أن آلة التحبيب بالبثق ذات الأسطوانتين هي آلة تحبيب للمساحيق الجافة، وهي أكثر فعالية في معالجة حبيبات المواد الخام التي تقل نسبة رطوبتها عن 10%. أما بالنسبة للمواد الرطبة، فيجب تطبيق تقنية منع التصلب اللازمة. عند تخزين حبيبات الأسمدة الرطبة كمواد خام للأسمدة المركبة، من الضروري تجنب تصلبها.

مبدأ ومتطلبات المياه لمعالجة حبيبات الأسمدة المركبة بالبثق

يعتمد مبدأ عمل مُحَبِّب البثق بشكل أساسي على المسحوق الجاف كمادة خام رئيسية. عند ضغط المادة الهشة، تُسحق بعض الجزيئات، ويملأ المسحوق الناعم الفراغات بينها. في هذه الحالة، إذا لم تتشبع الروابط الكيميائية الحرة على السطح المُشكَّل حديثًا بسرعة بالذرات أو الجزيئات من الغلاف الجوي المحيط، تتلامس هذه الأسطح المُشكَّلة حديثًا مع بعضها البعض وتُشكِّل روابط إعادة تركيب قوية. بالنسبة لعملية البثق بالأسطوانة، يحتوي غلاف الأسطوانة على أخدود كروي متقابل، يتم بثقه على شكل كروي، وتكون الجزيئات المبثوقة بواسطة القالب المسطح (الحلقي) عمودية الشكل.تتطلب عملية التحبيب بالبثق نسبة رطوبة منخفضة نسبيًا. إذا كانت نسبة الرطوبة مرتفعة جدًا، فمن الضروري إضافة نظام تجفيف إلى تقنية المعالجة.

حل للآثار السلبية لنوع امتصاص الرطوبة من مصدر النيتروجين في عملية تحبيب الأسمدة المركبة

يكمن جوهر مشكلة التكتل في عملية تحبيب الأسمدة المركبة في المحتوى المائي العالي الناتج عن امتصاص اليوريا، مصدر النيتروجين، للماء. ومن الناحية الميكانيكية، لا تزداد سرعة بدء الاحتراق البطيء للأسمدة المركبة مع زيادة محتوى نترات الأمونيوم وكلوريد البوتاسيوم. فعلى سبيل المثال، لا يحترق خليط يحتوي على 80% نترات أمونيوم و20% كلوريد بوتاسيوم، بينما ينتج خليط يحتوي على 30% تراب دياتومي، و55% نترات أمونيوم، و15% كلوريد بوتاسيوم احتراقًا بطيئًا أقوى.

تتميز جزيئات الأسمدة المركبة التي تحتوي على اليوريا كمصدر للنيتروجين بقدرة عالية على امتصاص الرطوبة ونقطة تليين منخفضة؛ ويتشكل البيوريت والمواد المضافة بسهولة عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة؛ وتتحلل اليوريا عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة، مما يؤدي إلى فقدان الأمونيا.

يُعدّ هذا ضروريًا لمعالجة مشكلة ارتفاع نسبة الماء الناتجة عن امتصاص مصدر النيتروجين للماء. يجب تقليل مصدر النيتروجين. عند وجود سوبر فوسفات الكالسيوم، يتحلل الفوسفور القابل للذوبان في الماء؛ عند إنتاج الأسمدة المركبة من اليوريا وسوبر فوسفات الكالسيوم، يجب معالجة السوبر فوسفات مسبقًا، مثل المعالجة بالأمونيا، لإزالة المركبات المضافة، أو إضافة فوسفور الكالسيوم والمغنيسيوم لمعادلة الحمض الحر للسوبر فوسفات، وتحويل الماء الحر إلى ماء بلوري، مما يُحسّن جودة المنتج، أو إضافة كبريتات الأمونيوم، التي تُقلل رطوبة المنتج النهائي وتُعزز صلابته؛ عند وجود الكلور، عند تحويل الأمونيوم، تُشكّل اليوريا والكلور مركبًا مضافًا، مما يزيد من التبلور، ويجعل إعادة تسخين السماد أمرًا سهلًا، مما يُسبب تكتل المنتج النهائي أثناء التخزين؛ لذلك، يجب إيلاء اهتمام خاص لعملية التجفيف والتبريد للأسمدة المركبة التي تحتوي على اليوريا كمصدر للنيتروجين.على سبيل المثال، يجب ألا تكون درجة حرارة التجفيف مرتفعة للغاية، ويجب ألا يكون وقت التجفيف طويلاً للغاية، ويجب استيفاء نسبة الرطوبة المحددة في معيار الجودة، ويجب تجنب ظاهرة الذوبان أثناء عملية الإنتاج، ويجب عدم حدوث تكتل أثناء عملية التخزين.

تُعزى أسباب ارتفاع نسبة الرطوبة في عملية تحبيب الأسمدة المركبة، والتي تُسبب انضغاطها، إلى ما سبق. وتتمثل الطريقة الرئيسية لتجنب الانضغاط في استخدام نظام التجفيف، بالإضافة إلى المعالجة المسبقة للمواد، وإضافة العناصر، وغيرها من الطرق، وذلك لتحقيق معالجة وحفظ جزيئات الأسمدة المركبة بطريقة سليمة.