Ở miền Bắc, mùa nồm có thể kéo dài nhiều tuần với độ ẩm không khí gần bão hoà. Ở miền Nam, mùa mưa cũng không dễ chịu hơn. Với nhà máy phân bón, đây là thời điểm khách hàng gọi điện phàn nàn nhiều nhất: phân vón cục, phải đập mới rải được, hạt vỡ thành bụi. Bài này đi qua các nguyên nhân chính và những cách xử lý mà nhà máy có thể áp dụng.
Vì sao phân bón vón cục?
Vón cục hiếm khi do một nguyên nhân duy nhất. Thường là nhiều yếu tố cộng lại:
1. Hút ẩm từ không khí
Phần lớn muối trong phân bón đều hút ẩm. Mỗi loại muối có một ngưỡng độ ẩm tương đối gọi là độ ẩm tới hạn: khi không khí ẩm hơn ngưỡng này, hạt phân bắt đầu hút nước. Điều quan trọng là hỗn hợp nhiều muối, như trong NPK, thường có độ ẩm tới hạn thấp hơn từng muối riêng lẻ. Vì thế NPK phức hợp thường nhạy với ẩm hơn phân đơn.
2. Cầu muối giữa các hạt
Khi hạt hút ẩm, một lớp dung dịch muối mỏng hình thành trên bề mặt. Tại các điểm hai hạt chạm nhau, dung dịch này tạo thành cầu nối. Khi nhiệt độ hoặc độ ẩm thay đổi, nước bay hơi và muối kết tinh lại, biến cầu nối lỏng thành cầu tinh thể cứng. Chu kỳ ngày nóng đêm lạnh lặp lại khiến các cầu này ngày càng chắc.
3. Áp lực khi xếp chồng
Bao ở dưới cùng chịu sức nặng của cả chồng hàng. Áp lực làm tăng số điểm tiếp xúc giữa các hạt và ép chúng sát nhau, tạo điều kiện cho cầu muối hình thành. Đó là lý do bao ở đáy chồng thường vón nặng nhất.
4. Nhiệt độ và độ ẩm còn lại khi đóng bao
Phân còn nóng hoặc còn ẩm khi đóng bao sẽ tiếp tục “thở” bên trong bao: hơi ẩm di chuyển, ngưng tụ ở chỗ mát hơn và làm ướt một phần hạt. Một số phản ứng giữa các thành phần cũng có thể tiếp diễn sau khi đóng bao.
5. Hạt yếu, nhiều bụi
Hạt vỡ tạo ra bụi mịn lấp vào khe giữa các hạt, tăng diện tích tiếp xúc và làm vón nhanh hơn. Hạt không đều cũng có nhiều điểm tiếp xúc hơn hạt tròn đều.
Các cách xử lý
Cách hiệu quả nhất là kết hợp kiểm soát trong quy trình với phụ gia chống vón, thay vì chỉ trông vào một biện pháp.
Kiểm soát trong quy trình
- Sấy đủ khô: theo dõi độ ẩm thành phẩm theo từng ca, đặc biệt khi nguyên liệu đầu vào ẩm hơn bình thường.
- Làm nguội trước khi đóng bao: đưa nhiệt độ phân về gần nhiệt độ môi trường để hạn chế hơi ẩm di chuyển trong bao.
- Hạt đều và chắc: tối ưu tạo hạt, sàng bỏ bụi và hạt vỡ trước khi đóng bao.
Áo hạt bằng chất chống vón
Nhiều nhà máy phủ lên hạt một lớp mỏng gồm dầu hoặc sáp để giảm hút ẩm, kèm một lớp bột để tách các hạt ra khỏi nhau. Các loại bột thường dùng:
| Bột chống vón | Cách hoạt động | Cần lưu ý |
|---|---|---|
| Bột talc | Tạo lớp phủ trơn, giảm dính giữa các hạt | Khả năng hút ẩm thấp |
| Đất sét, cao lanh | Phủ bề mặt, tách hạt, giá thành thấp | Chất lượng khác nhau nhiều giữa các nguồn |
| Diatomite | Hạt xốp vừa tách hạt vừa hút lượng ẩm nhỏ trên bề mặt | Cần chọn cấp hạt phù hợp để bám đều trên hạt phân |
| Vôi, dolomite | Phủ và trung hoà một phần axit tự do | Có thể ảnh hưởng tới một số thành phần |
Diatomite có lợi thế là rất xốp và nhẹ: cùng một khối lượng, nó phủ được nhiều bề mặt và có khả năng giữ một phần hơi ẩm, thay vì chỉ tạo lớp ngăn cách. Tuy vậy, loại bột nào tốt nhất phụ thuộc vào công thức và điều kiện của từng nhà máy, nên cần thử trước khi thay đổi.
Quản lý kho bãi
- Kê hàng trên pallet, không đặt sát nền và tường.
- Giới hạn chiều cao chồng hàng để giảm áp lực lên bao dưới cùng.
- Dùng bao có lớp lót chống ẩm, buộc kín miệng bao.
- Xuất hàng theo nguyên tắc nhập trước xuất trước, tránh để hàng tồn lâu vào mùa nồm.
- Hạn chế mở cửa kho vào những giờ độ ẩm cao nhất nếu có thể.
Thử nghiệm so sánh thế nào cho công bằng?
Trước khi đổi chất chống vón, hãy làm một thử nghiệm nhỏ nhưng có kiểm soát:
- Chia cùng một mẻ phân thành các phần: không phụ gia, phụ gia đang dùng, và phụ gia mới ở vài tỷ lệ khác nhau.
- Bảo quản trong cùng điều kiện: cùng kho, cùng vị trí, cùng tải trọng đè lên, cùng thời gian. Nếu có tủ ẩm, có thể thử ở độ ẩm cao để rút ngắn thời gian.
- Đo kết quả theo cùng một cách: tỷ lệ cục vón sau khi sàng, độ cứng của cục vón, độ chảy khi xả qua phễu, lượng bụi phát sinh.
- Tính chi phí trên mỗi tấn thành phẩm ở mức hiệu quả bạn chấp nhận, không chỉ so giá mỗi kg phụ gia.
Lưu ý an toàn khi dùng bột chống vón
Các loại bột khoáng mịn đều sinh bụi khi thao tác. Hãy dùng hệ thống định lượng kín hoặc có hút bụi, trang bị khẩu trang phù hợp cho công nhân. Nếu dùng diatomite dạng nung, cần chú ý thêm vì nó chứa silica tinh thể. Xem bài Silica tinh thể trong diatomite để biết thêm.
Bắt đầu với APHIS
APHIS cung cấp diatomite cho nhà máy phân bón và hỗ trợ bạn thiết kế thử nghiệm so sánh như trên. Xem trang Giải pháp cho nhà máy phân bón hoặc gửi thông tin công thức để nhận mẫu phù hợp.
