DD291977A5

DD291977A5 - PROCESS FOR PRODUCING ABRASIVE AMMONIUM NITRATE PRILLS

Info

Publication number: DD291977A5
Application number: DD33771390A
Authority: DD
Inventors: Lothar Koenemann; Joachim Koerber; Juergen Zscherpe; Bernd Lorbeer; Gerhard Rutz; Kersten Mueller
Original assignee: Duengemittelwerk Rostock,De
Priority date: 1990-02-09
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1991-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von abriebfesten Ammoniumnitratprills, die zu ANFO-Sprengstoffen weiterverarbeitet werden. Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Prozesz der Herstellung von poroesem Ammoniumnitrat so zu gestalten, dasz abriebfeste Ammoniumnitratprills mit einer hohen Lager- und Transportstabilitaet entstehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Herstellungsprozesz von poroesem Ammoniumnitrat stattfindenden Modifikationswechsel so zu beeinflussen, dasz abriebfeste Ammoniumnitratprills entstehen, die die hohen Anforderungen der Weiterverarbeitung zu ANFO-Sprengstoffen erfuellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaesz dadurch geloest, dasz auf das poroese Ammoniumnitrat der Modifikation III eine waeszrige Natriumalkylarylsulfonat-Loesung aufgegeben wird, und dasz das beim Kuehlprozesz mit der Abluft ausgetragene und im Ammoniumnitratstaub enthaltene Natriumalkylarylsulfonat ueber die Schmelzaufbereitung dem Prillprozesz zugefuehrt wird.{Abriebsfestigkeit; Ammoniumnitrat; Alkylsulfonate; Kristallmodifikation; Kuehlung; Lagern; Prillen; Rueckfuehrung; Sprengstoff; Staub}The invention relates to a process for producing abrasion-resistant ammonium nitrate prills, which are further processed into ANFO explosives. The object of the invention is to design the process of producing porous ammonium nitrate so that abrasion-resistant ammonium nitrate prills with a high storage and transport stability are produced. The object of the invention is to influence the modification changes taking place during the production process of porous ammonium nitrate in such a way that abrasion-resistant ammonium nitrate prills are produced which meet the high requirements of further processing into ANFO explosives. The object is achieved according to the invention by adding a aqueous sodium alkylarylsulfonate solution to the porous ammonium nitrate of modification III and feeding the sodium alkylarylsulfonate, discharged by cooling with the exhaust air and contained in the ammonium nitrate dust, to the prilling process via melt processing. ammonium nitrate; alkylsulfonates; Crystal modification; Cooling; To store; prills; Return; Explosive; Dust}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von abriebfosten Ammoniumnitratprills, die zu ANFO-Sprengstoffen weiterverarbeitet werden.The invention relates to a process for the production of abrasion-resistant ammonium nitrate prills, which are further processed into ANFO explosives.

Characteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß Ammoniumnitrat im Temperaturbereich von 235K bis zum Schmelzpunkt bei 442 K unter Normaldruck fünf stabile Modifikationen besitzt, die reversibel durchlaufen werden können.It is known that ammonium nitrate in the temperature range of 235K to the melting point at 442 K under normal pressure has five stable modifications that can be reversibly passed through.

Die Modifikationswechsel sind u.a. durch eine sprunghafte Änderung des spezifischen Volumens, der Dichte, der spezifischen Wärmekapazität und der Entropie gekennzeichnet.The modification changes are u.a. characterized by an abrupt change in specific volume, density, specific heat capacity and entropy.

Es ist weiterhin bekannt, daß Aufheiz- und Kühlgeschwindigkeit bei Ausführung der Modifikationsumwandlung, Temperaturbehandlung, Wassergehalt und Kristallcharakter einen Einfluß auf die Modifikationsumwandlungen des Ammoniumnitrats ausüben.It is also known that the heating and cooling rates exert an influence on the modification conversions of the ammonium nitrate when the modification conversion, the temperature treatment, the water content and the crystal character are carried out.

Außerdem ist bekannt, daß durch sogenannte Zuschlagstoffe, die der Ammoniumnitratschmelze zugegeben werden, die Modifikationsumwandlungen beeinflußt werden.It is also known that so-called aggregates added to the ammonium nitrate melt affect the modification conversions.

Bei diesen Zusätzen, die vorwiegend bei der Herstellung von Ammoniumnitratprills für Düngezwecke eingesetzt werden, handelt es sich überwiegend um anorganische Salze oder anorganische Stoffgemische, die die Fähigkeit besitzen, größere Mengen Wasser an sich zu binden bzw. das Kristallisationsverhalten des Ammoniumnitrats zu verändern. Diese Zuschlagstoffe erhöhen die Prillfestigkeit, haben aber den Nachteil, daß sie bei einer Weiterverarbeitung zu ANFO-Sprengstoffen die sprengtechnischen Eigenschaften negativ beeinflussen.These additives, which are used primarily for the production of ammonium nitrate prills for fertilization purposes, are predominantly inorganic salts or inorganic mixtures which have the ability to bind larger amounts of water or to alter the crystallization behavior of the ammonium nitrate. These additives increase the Prillfestigkeit, but have the disadvantage that they negatively affect the blasting-technical properties in a further processing to ANFO explosives.

Es ist weiterhin bekannt, daß zur Gewährleistung der Lagerstabilität als Antibackmittel wirkende organische Substanzen vor oder nach dem Kühlprozeß bzw., wie im WP 3258853 beschrieben, an beiden Stellen aufgegeben werden. Es ist außerdem bekannt, daß die Zuschlagstoffe und die Antibackmittel einen wesentlichen Einfluß auf Qualitätsparameter, wie Ölaufnahme, Abrieb und Staubneigung haben.It is also known that to ensure the storage stability as anti-caking agent acting organic substances before or after the cooling process or, as described in WP 3258853, abandoned in both places. It is also known that the additives and anticaking agents have a significant influence on quality parameters such as oil absorption, abrasion and dust.

Object of the invention

Drs Ziel der Erfindung besteht darin, den Prozeß der Herstellung von porösem Ammoniumnitrat so zu gestalten, daß abriebfeste Ammoniumnitratprills mit einer !ionen Lager- und Transportstabilität entstehen, ohne daß die Verarbeitungseigenschaften bei der Herstellung zu ANFO-Sprengstoffen negativ beeinflußt werden.The object of the invention is to design the process of producing porous ammonium nitrate so that abrasion-resistant ammonium nitrate prills with an ion storage and transport stability are produced without negatively influencing the processing properties in the production of ANFO explosives.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Herstellungsprozeß von porösem Ammoniumnitrat stattfindenden Modifikntionswechsel, insbesondere den Modifikationswechsel HI-IV, so zu beeinflussen, daß abriebfeste Ammoniumnitratprills entsteht, i, die die hohen Anforderungen der Weiterverarbeitung zu ANFO-Sprengstoffen erfüllen.The object of the invention is to influence the change of modification occurring in the production process of porous ammonium nitrate, in particular the modification change HI-IV, in such a way that abrasion-resistant ammonium nitrate prills are produced, which fulfill the high requirements of further processing into ANFO explosives.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine wäßrige Natriumalkylarylsulfonat-Lösung vor dem Kühlprozeß auf das poröse Ammoniumnitrat der Modifikation III aufgegeben wird, und daß der beim Kühlprozeß entstehende und mit Natriumalkylarylsulfonat behaftete Ammoniumnitratstaub über die Schmelzeaufbereitung dem Prillprozeß zugeführt wird. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß 0,01 bis 0,2%, vorzugsweise 0,04-0,08%, Natriumalkylarylsulfonat, bezogen auf die gesamte Ammoniumnitratmenge, zu Beginn des Kühlprozesses aufgebracht wird, und daß die wäßrige Natriumalkylarylsulfonat-Lösung eine Konzentration von 10-40% hat.The object is achieved in that an aqueous Natriumalkylarylsulfonat solution is applied before the cooling process to the porous ammonium nitrate of the modification III, and that the resulting during the cooling process and afflicted with Natriumalkylarylsulfonat Ammoniumnitratstaub is fed to the prilling process via the melt processing. A feature of the invention is that 0.01 to 0.2%, preferably 0.04-0.08%, of sodium alkylarylsulfonate, based on the total amount of ammonium nitrate, is applied at the beginning of the cooling process, and that the aqueous sodium alkylarylsulfonate solution has a concentration from 10-40%.

Ein weiteres Merkmal ist, daß in der Ammoniumnitratschmelze 0,0001-0,0015% Natriumalkylarylsulfonat als Zuschlagstoff enthalten ist, und daß zur Einstellung dieser Konzentration der in der Kühlprozeßabluft enthaltene Staub vollständig bzw. teilweise zur Schmelzeaufbereitung zurückgeführt wird.Another feature is that 0.0001-0.0015% of sodium alkylarylsulfonate is included in the ammonium nitrate melt as an aggregate, and that to adjust this concentration, the dust contained in the cooling process exhaust air is completely or partially recycled to the melt preparation.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß das Natriumalkylarylsulfonat bis zu 25% unkondensierte Produkte enthalten kann. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung abriebfester Ammoniumnitratprills entsteht ein in seiner Abriebsfestigkeit wesentlich verbessertes Produkt, bei Beibehaltung der Porosität, sowie mit einer verringerten Wasseraufnahmegeschwindigkeit, so daß auf eine weitere Zugabe eines Hydrophobierungsmittels verzichtet werden kann.Another feature of the invention is that the sodium alkylarylsulfonate may contain up to 25% of uncondensed products. The inventively proposed method for producing abrasion-resistant Ammoniumnitratprills results in a significantly improved in its abrasion resistance product, while maintaining the porosity, and with a reduced water absorption rate, so that can be dispensed with a further addition of a hydrophobing agent.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

In einer Anlage zur Herstellung von porösem Ammoniumnitrat, die aus den Hauptverfahrensstufen Schmelzeaufbereitung, Prillierung, Trocknung und Kühlung besteht, werden stündlich 8000kg Ammoniumnitratprills erzeugt.In a plant for the production of porous ammonium nitrate, which consists of the main process stages melt processing, prilling, drying and cooling, are produced per hour 8000kg of ammonium nitrate prills.

Vor dem Kühlprozeß werden auf die etwa 60°C warmen Ammoniumnitratprills 12 kg/h einer 37%igen wäßrigen Natriumalkylarylsulfonat-Lösung aufgegeben.Before the cooling process 12 kg / h of a 37% aqueous Natriumalkylarylsulfonat solution are applied to the about 60 ° C warm ammonium nitrate prills.

Das Natriumalkylarylsulfonat enthielt 10%unsulfoniertes Naphthalin und 12% Natriumsulfat.The sodium alkylaryl sulfonate contained 10% unsulfonated naphthalene and 12% sodium sulfate.

Als Kühlmedium wird konditionierte Luft mit einer Eingangstemperatur von etwa 10°C im Gegenstrom durch die Kühltrommel geleitet.As a cooling medium conditioned air is passed with an inlet temperature of about 10 ° C in countercurrent through the cooling drum.

Die Ammoniumnitratprills haben nach dem Kühlprozeß einen Wassergehalt von ca. 0,15%.The ammonium nitrate prills have a water content of about 0.15% after the cooling process.

In der Abluft aus der Kühltrommel wurden durchschnittlich 30kg/h Ammoniumnitratstaub gemessen, der nach seiner Abscheidung zur Schmelzeaufbereitung zurückgeführt wurde. Mit dem zur Schmelzeaufbereitung zurückgeführten Ammoniumnitratstaub aus der Kühltrommel werden stündlich 20g Natriumalkylarylsulfonat in die Ammoniumnitratschmelze eingebracht.In the exhaust air from the cooling drum, an average of 30 kg / h ammonium nitrate dust was measured, which was recycled after its deposition for melt processing. 20 g of sodium alkylarylsulfonate are introduced hourly into the ammonium nitrate melt with the ammonium nitrate dust from the cooling drum recycled to the melt preparation.

Die der Prillierung zugeführte Ammoniumnitratschmelze hat damit einen Gehalt an Natriumalkylarylsulfonat voi. 0,00025%.The ammonium nitrate melt fed to the prilling thus has a content of sodium alkylarylsulfonate. 0.00025%.

Dieser geringe Gehalt an Natriumalkylarylsulfonat in der zur Prillierung zugeführten Ammoniumnitratschmelze ist in Kombination mit der Natriumalkylarylsulfonataufgabe vor dem Kühlprozeß ausreichend, um ein in seiner Abriebfestigkeit wesentlich verbessertes Produkt, bei Beibehaltung der Porosität herzustellen.This low content of sodium alkylarylsulfonate in the ammonium nitrate melt supplied for prilling in combination with the sodium alkylarylsulfonate feed prior to the cooling process is sufficient to produce a substantially improved abrasion resistance product while retaining porosity.

Die hergestellten abriebfesten Ammoniumnitratprills bedürfen keiner zusätzlichen Behandlung mit einem Hydrophobierungsmittel, da sie eine wesentlich verringerte Wasseraufnahmegeschwindigkeit haben.The abrasion-resistant ammonium nitrate prills produced do not require additional treatment with a hydrophobing agent because they have a substantially reduced water absorption rate.

Die hergestellten Ammoniumnitratprills hatten eine hohe Lager- und Transportstabilität und erfüllten die Anforderungen der Weiterverarbeitung zu ANFO-Sprengstoffen.The produced ammonium nitrate prills had a high storage and transport stability and met the requirements of further processing to ANFO explosives.

Claims

claims:

1. A process for the preparation of abrasion-resistant ammonium nitrite prills by the addition of modifying transformations influencing substances, characterized in that an aqueous Natriumalkylarylsulfonat solution is applied prior to the cooling process to the porous ammonium nitrate of the modification III, and that the resulting during the cooling process and afflicted with Natriumalkylarylsulfonat ammonium nitrate over the melt preparation is fed to the priNprozeß.

2. The method according to claim!, Characterized in that prior to the cooling process, 0.01-0.20%, preferably 0.04-0.08% Natriumalkylarylsulfonat, based on the total amount of ammonium nitrate, is charged, and that the aqueous sodium alkylarylsulfonate solution has a concentration of 10-40%.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the prilling supplied Ammoniumnitratschmelze onthält 0.0001-0.0015% Natriumalkylarylsulfonat as an additive, and that for adjusting this concentration, a complete or partial recycling of the contained in the exhaust air of the cooling process Ammoniumnitratstaubes he follows.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that instead of Natriumalkylarylsulfonat a mixture of Natriumalkylarylsulfonat and uncondensed products, such as unsulfonated naphthalene and sodium sulfate, is abandoned, and that the content of uncondensed products is not more than 25%.