CN1266081C - 一种防爆硝酸铵及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种防爆硝酸铵的产品及其生产方法，它是属于对现有防爆硝酸铵产品及其生产方法的改进，其爆硝酸铵的生产主要是通过直接配浆的方法，给常规硝酸铵溶液中添加新型的防爆改性剂和采用配浆的新生产工艺来实现发明的目的。该方法是通过优化硫酸铵盐、磷酸铵盐、碳酸铵盐三者的比例，精简了现有技术中必不可少的各类颗粒机体增强剂，从而使其成本低、生产过程简单易操作。其改性剂产品既可使硝酸铵失去爆炸性能，又可增加硝酸铵肥效，同时其对土壤、环境、作物不产生任何副作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种防爆硝酸铵的产品及其生产方法，它是属于对现有防爆硝酸铵产品及其生产方法的改进该防爆硝酸铵的生产主要是通过给常规硝酸铵添加新型的防爆添加剂和采用配浆的新生产工艺来实现发明目的的。
背景技术
在硝酸铵被禁止作为化肥销售后，各化肥生产厂家纷纷寻找途径，谋求将硝酸铵改性、具有防爆性后出售。现报道较多的是利用硝酸铵生产硝基NPK复合肥，由于其它物质的大量加入，该类复合肥已没有爆炸特性。其主要工艺技术有：(1)将硝酸铵、磷酸一铵、氯化钾(硫酸钾)制成粉状，以机械方法混合而制得粉状硝基复合肥。(2)用机械法混合粒状硝酸铵、磷酸一铵、氯化钾(硫酸钾)而制成硝基复肥。(3)复混料状硝基复肥，它是将粉状磷酸一铵、氯化钾(硫酸钾)加入到高浓度的硝酸铵溶液；通过粒化工艺制造而成，各组分在混合和造粒时发生化学反应，制得的产品颗粒比较均匀、坚实、质量好、颗料的干燥可利用硝酸铵显热和硝酸铵的结晶热。
综上所述，防爆硝酸铵生产技术主要有二大类，第一类是简单的物理掺混生产氮、磷、钾复合肥，其属于采用二次加工的方法在农业生产上使用硝酸铵，不能利用硝酸铵生产装置直接生产防爆硝酸铵，其具有生产成本高，硝酸铵易从混合物中分离，具有潜在的爆炸危险等技术缺陷；第二类是对现有装置进行改造，向硝酸铵溶液中添加改性剂生产防爆硝酸铵，但目前该类技术改性剂价格高，生产工艺复杂，投资大的技术缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种新型防爆硝酸铵及其生产方法。它主要是通过配制新型的防爆硝酸铵添加剂，并加入到硝酸铵溶液中，经配浆、脱水和造粒成型而得到这种具有拒爆特性的改性硝酸铵产品。这种防爆硝酸铵改性剂的组成中含有硝酸铵防爆物质硫酸铵、磷酸铵和碳酸铵，含有机体加强剂氧化钙和氧化镁及抗氧剂等物质，其组份的重量百分比为：硫酸铵30％～80％；磷酸铵10％～60％；碳酸铵0％～10％；抗氧剂0～2％。其中，磷酸铵还可以是磷酸一铵或磷酸二铵；碳酸铵可以是碳酸氢铵；亚硫酸钠、二甲基苯酚、EDTA 钠、硫代硫酸钠或亚硫酸氢钠可以作为抗氧剂。
这种防爆硝酸铵的生产方法主要是通过在硝酸铵溶液中配加防爆硝酸铵添加剂的方法得到，其具体的生产工艺过程如下：
□制备硝酸铵溶液：在中和器加入稀硝酸，并注入氨气，经搅拌配制成硝酸铵溶液；
□加入防爆改性剂：将中和器的硝酸铵溶液泵入到配浆罐中，并加入防爆硝酸铵改性剂，充分搅拌，使改性剂溶于硝酸铵溶液中，其添加量为总组份重量的10～20％
□调配PH值：将已经加入改性剂的硝酸铵混合液泵入到再中和器中，通入氨气将溶液的PH值调至7.2～8.2；
□脱水：将上述混合液泵入脱水装置，可进行多级脱水，去除水分；采取常压脱水时，控制温度在110～150℃，采取真空脱水时控制温度在150～172℃；
□造粒成型：将脱水后的混合物泵入造粒装置中进行造粒成型，即可得到目的产品防爆硝酸铵。
附图说明
附图即为本发明的生产工艺流程图，其中：
1---硝酸铵改性剂 2---配料回流泵 3---配浆罐 4---气氨
5---稀硝酸 6---水蒸气 7---中和器 8---再中和器 9---一段脱水装置
10---二段脱水装置 11---三段脱水装置 12---造粒装置
具体实施方式
下面将结合实施例来详述本发明的技术特点。
(一).在室内对防爆硝酸铵的制备中，本发明的设计者是通过以下实施例实现防爆硝酸铵的制备。
实施例1
①向反应器内加入1000g硝酸铵，加入500ml蒸馏水，配制成均相液体，该液体硝酸铵含量为66％；
②加入26g磷酸一铵，70g硫酸铵，2g亚硫酸钠。搅拌使其溶解于硝酸铵溶液，溶解时间为15min；
③将混合液加入真空脱水装置脱除水分，脱水分常压和真空脱水。常压脱水条件为：脱水温度110-150℃，脱水时间35min；真空脱水条件为：脱水温度150-172℃，脱水时间：10min，真空度：0.035Mpa。
④将脱水后的改性硝酸铵熔融液倒入模具，使其冷却、结晶、成型，该样品即是防爆硝酸铵。
实施例2
①向反应器内加入1000g硝酸铵，加入500ml蒸馏水，配制成均相液体，该液体硝酸铵含量为66％；
②加入18g磷酸一铵，60g硫酸铵。搅拌使其溶解于硝酸铵溶液，溶解时间为15min；
③将混合液加入真空脱水装置脱除水分，脱水分常压和真空脱水。常压脱水条件为：脱水温度110-150℃，脱水时间35min；真空脱水条件为：脱水温度150-172℃，脱水时间：10min，真空度：0.035Mpa。
④将脱水后的改性硝酸铵熔融液倒入模具，使其冷却、结晶、成型，该样品即是防爆硝酸铵。
实施例3
①向反应器内加入1000g硝酸铵，加入500ml蒸馏水，配制成均相液体，该液体硝酸铵含量为66％；
②加入60g磷酸一铵，60g硫酸铵。搅拌使其溶解于硝酸铵溶液，溶解时间为15min；
③将混合液加入真空脱水装置脱除水分，脱水分常压和真空脱水。常压脱水条件为：脱水温度110-150℃，脱水时间35min；真空脱水条件为：脱水温度150-172℃，脱水时间：10min，真空度：0.035Mpa。
④将脱水后的改性硝酸铵熔融液倒入模具，使其冷却、结晶、成型，该样品即是防爆硝酸铵。
实施例4
①向反应器内加入1000g硝酸铵，加入500ml蒸馏水，配制成均相液体，该液体硝酸铵含量为66％；
②加入80g磷酸一铵，60g硫酸铵。搅拌使其溶解于硝酸铵溶液，溶解时间为15min；
③将混合液加入真空脱水装置脱除水分，脱水分常压和真空脱水。常压脱水条件为：脱水温度110-150℃，脱水时间35min；真空脱水条件为：脱水温度150-172℃，脱水时间：10min，真空度：0.035Mpa。
④将脱水后的改性硝酸铵熔融液倒入模具，使其冷却、结晶、成型，该样品即是防爆硝酸铵。
实施例5
①向反应器内加入1000g硝酸铵，加入500ml蒸馏水，配制成均相液体，该液体硝酸铵含量为66％；
②加入38g磷酸一铵，90g硫酸铵。搅拌使其溶解于硝酸铵溶液，溶解时间为15min；
③将混合液加入真空脱水装置脱除水分，脱水分常压和真空脱水。常压脱水条件为：脱水温度110-150℃，脱水时间35min；真空脱水条件为：脱水温度150-172℃，脱水时间：10min，真空度：0.035Mpa。
④将脱水后的改性硝酸铵熔融液倒入模具，使其冷却、结晶、成型，该样品即是防爆硝酸铵。
采用专业的测试装置，对本发明制备的防爆硝酸铵样品进行了爆炸试验，试验表明本发明制备的防爆硝酸铵具有拒爆特性，其总养分及其它各项理化指标均优于普通硝酸铵。
防爆硝酸铵肥效和理化指标列于表1。
| 对比样品 | 技术指标 | ||||
| 序号 | 样品 | 总养分％ | 水分％ | 结晶情况 | 颗粒强度(与普通硝酸铵之比) |
| 1 | 普通硝酸铵 | 34.0 | 0.42 | 松散 | 1 |
| 2 | 实施例1防爆硝酸铵 | 37.5 | 0.33 | 致密 | 1.8 |
| 3 | 实施例2防爆硝酸铵 | 37.6 | 0.35 | 致密 | 2.0 |
| 4 | 实施例3防爆硝酸铵 | 36.6 | 0.45 | 致密 | 2.2 |
| 5 | 实施例4防爆硝酸铵 | 37.9 | 0.36 | 致密 | 1.9 |
| 6 | 实施例5防爆硝酸铵 | 37.8 | 0.31 | 致密 | 2.3 |
(二).在工业现场实际实施本发明的过程中，本发明的设计者是采用如附图所示的生产工艺流程图直接进行配浆和生产的，其实际生产过程如下：
将稀硝酸和气氨在中和罐中进行混合，配制出硝酸铵溶液；再用泵将硝酸铵溶液打入配浆罐与改性剂粉料充分混合、溶解(工业生产中两个配浆罐可间歇、切换使用)，其改性剂的添加量为总组份重量的10～20％；然后，硝酸铵和改性剂的混合液经泵打入再中和器，用氨将其混合液PH值调至7.2～8.2；混合液再经脱水装置去除水分后，再将硝酸铵与改性剂混合物在造粒塔内造粒成型，即可生产出目的产品——改性防爆硝酸铵。其工业化试验可依托硝酸铵现有生产装置进行，只需增加2台泥浆泵，2台配料罐，及相应的管道、阀门即可进行生产。
发明效果
与现有技术相比，本发明克服了现有技术存在的技术缺陷，具有以下突出的特点：
①开发了硝酸铵溶液直接配浆工艺，该工艺在现有硝酸铵生产装置中只需添加两台配浆罐，即可完成防爆硝酸铵的生产，其工艺简单、操作性强。
②改性剂溶液由硝酸铵溶液作为溶剂配制，不向系统加入额外水份(现有技术都是将改性剂加脱盐水配制成溶液后加入生产系统生产防爆硝酸铵)，不增加脱水设备的负担，投资小，生产成本低；
③筛选和复配出了以硫酸铵盐、磷酸铵盐、碳酸铵盐及抗氧剂为主体的高效硝酸铵防爆改性剂，该防爆改性剂的配方通过优化硫酸铵盐、磷酸铵盐、碳酸铵盐三者的比例，精简了现有技术中必不可少的各类颗粒机体增强剂，从而使其成本低、生产过程简单易操作。
④该改性剂既可使硝酸铵失去爆炸性能，又可增加硝酸铵肥效，同时其对土壤、环境、作物不产生任何副作用。
Claims (2)
1.一种防爆硝酸铵的生产方法，它主要是通过在硝酸铵溶液中配加防爆硝酸铵添加剂的方法得到，其具体的生产工艺过程如下：
(1)制备硝酸铵溶液：在中和器加入稀硝酸，并注入氨气，经搅拌配制成硝酸铵溶液；
(2)加入防爆改性剂：将中和器的硝酸铵溶液泵入到配浆罐中，并加入防爆硝酸铵改性剂，充分搅拌，使改性剂溶于硝酸铵溶液中，其添加量为总组份重量的10～20％；
(3)调节PH值：将已经加入改性剂的硝酸铵混合液泵入到再中和器中，通入氨气将溶液的PH值调至7.2～8.2；
(4)脱水：将上述混合液泵入脱水装置，可进行多级脱水，去除水分；采取常压脱水时，控制温度在110～150℃；采取真空脱水时控制温度在150～172℃；
(5)造粒成型：将脱水后的混合物泵入造粒装置中进行造粒成型，即可得到目的产品防爆硝酸铵。
2.根据权利要求1所述的一种防爆硝酸铵的生产方法，其特征在于所述的防爆硝酸铵添加剂的组成中含有硝酸铵防爆物质硫酸铵、磷酸铵、碳酸铵和亚硫酸钠，其特征在于各组份的重量百分比为：
硫酸铵 30％～80％
磷酸铵 10％～60％；
碳酸铵 0～10％；
亚硫酸钠 0～2％。
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