Công nghệ sản xuất phân bón NPK: Phần 4

Nguyên liệu cung cấp vi lượng và cách tính công thức phân bón hỗn hợp NPK có chứa vi lượng (NPK + TE)

Cách tính toán hàm lượng dinh dưỡng vi lượng trong phân hỗn hợp NPK

Xem công thức tại bài: Công nghệ sản xuất phân bón NPK: Phần 3 – Cách tính công thức

∑DD = ∑ (mA x %DDhh)

Quy đổi đơn vị từ % ra ppm (phần triệu): % = 10^-2; ppm = 10^-6 -> ppm = % x 10.000

VD: hàm lượng Cu = 0,01% = 0,01 x 10.000 = 100ppm

Các nguyên liệu cung cấp vi lượng được sử dụng sản xuất phân bón NPK có chứa vi lượng (NPK+TE)

1. Dinh dưỡng cây trồng vi lượng dạng Chelate

+ Đồng Chelate (CuEDTA): Cu = 15% (pH DD 1% = 6 – 7)

+ Sắt Chelate (FeEDTA): Fe = 13% (pH DD 1% = 4 – 6,5)

+ Kẽm Chelate (ZnEDTA): Zn = 15% (pH DD 1% = 6 – 7)

+ Mangan Chelate (MnEDTA): Mn = 13% (pH DD 1% = 6 – 8)

Ưu điểm của vi lượng dạng Chelated

Tan hoàn toàn trong nước (> 99%), độ bền của phức EDTA cao, không bị kết tủa trong đất và pH của dung dịch đất, không bị phản ứng khi phối trộn với các nguyên liệu phân bón khác. Hiệu quả sử dụng lớn (hiệu quả sử dụng gấp hàng chục đến hằng trăm lần vi lượng vô cơ thông thường, đặc biệt đối với yếu tố vi lượng sắt).

Nhược điểm của vi lượng dạng Chelated

Giá thành cao: Nếu so sánh cùng hàm lượng dinh dưỡng vi lượng trong nguyên liệu, vi lượng dạng Chelate có thể đắt hơn từ 2 – 10 lần. VD: CuSO₄.5H₂O (Cu = 25%) có giá bình quân 50.000đ/kg -> 1% Cu = 2000; CuEDTA (Cu = 15%) có giá bình quân 150.000đ/kg -> 1% = 10.000đ (Vi lượng Đồng Chelate đắt gấp 5 lần vi lượng Đồng vô cơ cùng hàm lượng).

Các sản phẩm thường sử dụng vi lượng dạng Chelated

Vi lượng Chelate thường sử dụng để sản xuất các loại phân bón hỗn hợp NPK chất lượng cao (đòi hỏi độ tan tốt), phân bón tưới nhỏ giọt, dung dịch thủy canh, phân bón lá…

2. Dinh dưỡng cây trồng vi lượng dạng vô cơ (dạng thông dụng)

+ Đồng Sunphat (CuSO₄.5H₂O): Cu = 25%; 12%

+ Sắt Sunphat (FeSO₄.7H₂O): Fe = 20%; S = 18%

+ Kẽm Sunphat (ZnSO₄.7H₂O): Zn = 22,8%; S = 17,8%

+ Mangan Sunphat (MnSO₄.7H₂O); Mn = 19%; S = 11%

+ Axit Boric (H₃BO₃): B = 17%

+ Natri Borax (Na₂B₄O7.5H₂O): B = 13% (hàn the)

+ Natri Borax (Na₂B₄O₇.10H₂O): B = 11% (hàn the)

+ Amoni Molipdat ((NH₄)₆Mo₇O₂₄.4H₂O): N = 7%; Mo = 50%

Ưu điểm của vi lượng dạng vô cơ

Giá thành rẻ, dễ mua (có bán hầu hết tại các cửa hàng hóa chất, nếu dùng trong ngành phân bón nên chọn loại nguyên liệu vi lượng sử dụng trong công nghiệp). Một số loại tan hoàn toàn trong nước (VD: ZnSO₄.7H₂O), hàm lượng dinh dưỡng vi lượng cao.

Nhược điểm của vi lượng dạng vô cơ

Một số loại bị ảnh hưởng nhiều bởi pH của dung dịch đất, kết tủa trong môi trường trung tính hoặc kiềm (VD: Trong dung dịch đất sắt Fe²⁺ (FeSO₄.7H₂O) nhanh chóng biến đổi thành Fe³⁺ và kết tủa là một trong các oxit sắt), bị kết tủa khi kết hợp với 1 số phân bón vô cơ khác nên hiệu quả của vi lượng vô cơ thấp hớn rất nhiều lần vi lượng dạng Chelated. Nếu sử dụng ở nồng độ cao cây rất rễ bị ngộ độc (sốc) vi lượng (ngộ độc vi lượng ở cây trồng còn khó cứu hơn rất nhiều khi cây trồng thiếu vi lượng).

Các sản phẩm thường sử dụng vi lượng vô cơ

Vi lượng vô cơ thường sử dụng để sản xuất các loại phân bón hỗn hợp NPK thông thường, được dùng đại trà, có giá thành trung bình, lượng sử dụng nhiều.

3. Các loại quặng có chứa vi lượng

Các loại nguyên liệu này ít được sử dụng trong sản xuất phân hỗn hợp NPK vì bất tiện về việc khai thác, không sẵn có trên thị trường, hàm lượng vi lượng không ổn định… Các loại vi lượng này được sử dụng chủ yếu từ các loại phân bón điều chế từ quặng (VD: Lân nung chảy điều chế từ quặng Apatit và quặng Secpentin).

Cách lựa chọn nguyên liệu và tính toán công thức phân hỗn hợp NPK có chứa vi lượng

VD1: Tính công thức sản phẩm phân bón có hàm lượng công bố như sau:

20% N; 15% P₂O₅; 7% K₂O; 0.3% CaO; 0.2% MgO; 0.4% S; 10ppm Fe; 30ppm; Zn; 3ppm Cu; 40ppm B

Lựa chọn nguyên liệu để sản xuất phân bón hỗn hợp (gọi tắt là: NPK 20.15.7+TE)

Đây là loại phân bón có hàm lượng cao (Tổng NPK: 42%) nên chúng ta lựa chọn các loại nguyên liệu đa lượng có hàm lượng dinh dưỡng cao, trung lượng gốc vô cơ, vi lượng gốc vô cơ (trừ vi lượng sắt nên lựa chọn gốc Chelate): Đạm Urê 46, Đạm SA 21, MAP10-50, Kali Clorua 60, MgSO₄.7H₂O 13, CaCO₃(bột đá) 50, FeEDTA 13, ZnSO₄.5H₂O 22, CuSO₄.5H₂O 25, H₃BO₃17 (Chỉ số ghi phía sau tên nguyên liệu chính là hàm lượng dinh dưỡng nguyên chất có trong nguyên liệu).

Cách tính hàm lượng dinh dưỡng trong thành phẩm theo công bố:

Để thuận tiện chúng ta tính toán hàm lượng trên Excel như bảng biểu sau

Định mức vật tư NPK 20.15.7+TE

Xem File Excel Định mức vật tư NPK 20.15.7+TE

Như vậy để sản xuất được phân bón hỗn hợp NPK 20.15.7+TE (như hàm lượng công bố trên), mỗi tấn thành phẩm chúng ta cần lượng nguyên liệu như sau: 350kg Đạm Urê, 25kg Đạm SA, 300kg MAP, 115kg Kali Clorua, 10kg bột đá, 20kg Magie Sunphat 7 nước, 100g Sắt Chelate, 150g Kẽm sunphat 5 nước, 15g Đồng sunphat 5 nước, 250g Axit boric và các loại phụ gia khác vừa đủ 1 tấn.

Tương tự như cách tính trên chúng ta có thể tính toán được rất nhiều công thức phân hỗn hợp NPK + TE khác nhau.

VD2: Tính công thức sản phẩm phân bón có hàm lượng công bố như sau:

20% N; 5% P₂O₅; 5% K₂O; 13% S; 8ppm Zn; 6ppm Cu; 6ppm B

Gọi tắt là N.P.K.S 20.5.5.13S+TE (Phân bón cho cây cà phê mùa khô)

Tương tự sản phẩm N.P.K.S 20.5.5.13S+TE chúng ta tính toán hàm lượng trên Excel như bảng biểu sau

Định mức vật tư NPK.S 20.5.5.13S

Xem File Excel Định mức vật tư NPK.S 20.5.5.13S

Việc lựa chọn nguyên liệu cho công thức này có 1 số thay đối so với công thức NPK 20.15.7+TE, như sau:

+ Tăng lượng đạm SA và giảm lượng đạm Urê để đảm bảo hàm lượng lưu huỳnh theo công bố.

+ Thay Kali Clorua bằng Kali Sunphat bì cây cà phê không ưa gốc Clo và để đảm bảo bổ sung lượng lưu huỳnh vừa đủ theo công bố.

+ Bỏ nguyên liệu bổ sung Canxi, Magie, Sắt vì công thức sản phẩm không yêu cầu.

Như vậy, để sản xuất được phân hỗn hợp NPK.S 20.5.5.13S chúng ta cần lượng nguyên liệu như sau:

Lượng tính trên 1 tấn thành phẩm: 180kg Đạm Urê, 500kg Đạm SA, 100kg MAP, 100kg Kali Sunphat, 50g Kẽm sunphat 5 nước, 30g Đồng sunphat 5 nước, 50g Axit boric và các loại phụ gia khác vừa đủ 1 tấn.

Về phụ gia bổ sung vào sản phẩm phân hỗn hợp NPK + TE

Tùy vào hàm lượng NPK công bố (cao, trung, bình, thấp), hình thức sản phẩm (tạo hạt, bột), công nghệ sản xuất (phân bón công nghệ tháp cao, hóa lỏng urê, hơi nước, tạo hạt thủ công…), màu sắc sản phẩm… chúng ta lựa chọn các loại phụ gia khác nhau như: bột đá, cao lanh, đất sét, than bùn, secpentin, bột talc…

Lưu ý trong tính toán công thức phân hỗn hợp NPK+TE:

Đối với hàm lượng đa lượng (NPK) chúng ta có thể tính đủ hàm lượng hoặc trên (cao hơn), dưới (thấp hơn) hàm lượng công bố để tiện cho việc phối liệu sản xuất và giá thành sản phẩm, tuy nhiên không được thấp hơn sai số về hàm lượng theo quy định của Nhà nước.

Riêng đối với hàm lượng trung lượng (Ca, Mg, S, SiO₂) và vi lượng (Cu, Fe, Zn, Mn, Bo, Mo) vì lượng sử dụng rất ít, khó đồng đều, chất lượng nguyên liệu không ổn định nên khi tính định mức chúng ta nên tính thừa để tránh sai số khi phân tích kiểm tra chất lượng thành phẩm.

Mời các bạn đón đọc các phần tiếp theo

Nguồn: Bộ phận tư vấn công nghệ phân bón