復合肥的結塊是長期困擾生產企業的問題，經過大量的科學實踐研究，人們逐漸揭示了其中的基本機理，可以歸納為：
1、毛細吸附理論：肥料組分大多具有較強的吸濕性，當微小顆粒的臨界相對濕度低于空氣濕度時，就會從空氣中吸收一定的水份，在肥料表面形成飽和的溶液膜。由于表面張力的作用，在固液相接觸的界面會形成凹液面，水蒸氣在晶粒間極易擴散，使得飽和溶液中的離子向顆粒接觸處移動，導致相鄰顆粒間形成交聯和黏結，最后形成結塊。
2、晶橋理論：當復合肥顆粒吸收空氣中的水分,或顆粒內部的水分擴散到表面,就會在顆粒表面形成溶液膜,這種溶液的濃度取決于溫度。溫度的波動會發生結晶溶解再結晶的現象，導致顆粒黏合在一起,逐漸形成大的團塊。晶橋的強度取決于新生成晶體的形狀、厚度和等軸程度。
3、化學反應理論：當空氣濕度較大,或復合肥在造粒過程中不同組分間的化學反應未來得及完成,在貯存過程中會發生復分解反應或生成復鹽。這些反應發生在顆粒表面組分之間以及不同顆粒表面之間,伴隨著放熱與釋放水分,可能引起顆粒表面之間的重結晶,化學鍵的吸附等，形成晶橋而導致復合肥結塊。此外,隨著熱效應的產生,復鹽組分可能發生變化,導致顆粒產品膨脹和收縮,從而使產品出現崩裂粉化和結塊現象。如普鈣與尿素混合時，反應生成物溶解度很大，釋放出的結晶水變成游離水；磷銨與鉀鹽混合時發生復分解反應生成磷酸鉀銨；有些肥料組分如硝酸銨,存在五種晶型。當溫度變化時,晶型也隨之發生變化,導致顆粒中各個晶粒密度和體積的變化,引起顆粒內部機械應力,造成顆粒破碎,進而導致結塊程度的增大。
4、塑性變形理論：該理論認為,結塊伴隨著形變,形變又會因受壓而加劇;未經徹底冷卻的肥料的殘余熱量會從顆粒水分被蒸發或被其它干顆粒吸收,這種溶液膜也會變成過飽和溶液而有新的晶體產生。隨著時間的推移,這些晶體之間彼此結合形成晶橋,將肥料顆粒黏合在一起,逐漸形成大的團塊。
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