DE2352304A1

DE2352304A1 - Verfahren zur herstellung von stabilisiertem ammonnitrat

Info

Publication number: DE2352304A1
Application number: DE19732352304
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Chem Dr Hahn; Hans Dipl Chem Dr Heumann; Manfred Schweppe
Original assignee: Veba Oel AG
Current assignee: Veba Oel AG
Priority date: 1973-10-18
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1975-04-24
Also published as: US4001377A; NL7413640A; FR2248236A1; GB1482454A; BE821133A; FR2248236B1; DE2352304C2

Description

Gelsenkirchen-Buer,den 16.10.1973

Veba-Chemie Aktiengesellschaft Gelsenkirchen-Buer

Verfahren zur Herstellung von stabilisiertem Aminonnitrat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stabilisieren von Amtnonnitrat in Bezug auf das Lagerverhalten, die thermische . Beständigkeit gegenüber Modifikationsänderungen und die mechanische Festigkeit durch Zusatz von Polyphosphaten, insbesondere des Ammoniums, zu praktisch wasserfreien Schmelzen oder entsprechend einzudampfenden "wässrigen Lösungen,

Es ist bekannt, Kurrolsches Salz in Mengen von mehr als 10 Gew. dem Ammonnitrat zum Stabilisieren zuzusetzen. Zum selben Zweck haben auch Magnesiumnitrat und andere Magnesiumsalze sowie Kaliumnitrat Verwendung gefunden.

Ferner hat man Düngemittel, denen bis zu 2,5 i° Borsäure oder deren Salze als Stabilisierungsmittel zugesetzt waren, dadurch weiter verbessert, dass man wenige Zehntel Prozent Ammonsulfat oder Diammonphosphat zugesetzt hat.

Mit diesen oder ähnlichen Substanzen in möglichst fein verteilter Form hat man auch gekörntes Ammonnitrat überzogen bzw. gepudert. Auf diese Weise fanden u. a. 0,1 - 2 $ Natriumphosphat, Natriumpyrophosphat oder Natriumpolyphosphat Verwendung. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass man zusätzliche Apparate zum Aufbringen der Ueberzüge benötigt und dass dieser

- 2 509817/0614

_ 2 —

Verfahrenssehritt die Herstellungszeit verlängert. Ausserdem neigen derartige Puderschichten zur Entmischung, die Ware v/lrd inhomogen, und es tritt leicht eine unerwünschte Staubbildung bei der Handhabung derartiger Produkte während des Transportes, beim Verladen, Entladen und beim Verstreuen auf.

Die zuerst genannten Verfahren verlangen den Einsatz relativ grosser und in einigen Fällen auch relativ teurer Produkte oder bedingen recht umständliche Verfahren bei der Herstellung, z.B. durch die Anwendung genau einzuhaltender Mischungen.

Es wurde nun gefunden, dass man Ammonnitratschmelzen in bequemer Weise vor der Formgebung dadurch stabilisieren kann,

dass man die Ammonnitratschmelze weitgehend von Wasser befreit und

dann Polyphosphate in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-# zusetzt und

die Schmelze schliesslich nach bekannten Verfahren in feste Form überführt.

Als Polyphosphate kommen die Pyrophosphate, Metaphosphate und die höheren Polyphosphate der Alkalien und bevorzugt des Ammoniums in Frage, sowie die entsprechenden Salze der Erdalkalien und des Magnesiums. Diese Verbindungen können einzeln oder auch in Mischung miteinander verwendet werden.

Im technisch hergestellten Ammonpolyphosphat liegt gewöhnlich eine Mischung von Diammonphosphat mit verschiedenen hoch polymerisierten Polyphosphaten vor. Es hat sich gezeigt, dass gerade diese Mischung, die beispielsweise nach der deutschen Anmeldung P 22 64 306.7 bequem hergestellt v/erden kann,

50-9817/06U

für die Stabilisierung von Amtnonnitrat besonders günstig wirkt. Insbesondere ist sie dem Einsatz des Orthophosphats überlegen (vergl. auch die Tabellen).

Da Ammonpolyphosphat unter Umständen dazu neigt, in Gegenwart von Wasser zu hydrolysieren, ist es zweckmässig, dieses Salz erst zuzusetzen, nachdem der grösste Teil des Wassers verdampft ist. Das ist im allgemeinen'dann der Fall, wenn die. Ammonnitratschmelze das Maximum der Aufkonzentrierung erreicht hat, d. h. im Sumpf des Aufkonzentrierungsverdampfers. Natürlich kann man auch jede beliebige Stelle - zwischen diesem Aufkonzentrierungsverdampfer und dem zur Formgebung verwendeten Apparat verwenden, falls die Dosierung exakt ist und sich die Schmelze noch vor der Formgebung genügend homogenisiert.

Die Polyphosphate, die nicht durch Hydrolyse gefährdet sind, kann man unter Umständen bereits bei der Neutralisation bzw. vor oder während der Eindampfung des Ammonnitrats zusetzen. Bei dieser Stoffgruppe kann man sowohl konzentrierte Lösungen dieser Salze, beispielsweise also Vorprodukte der Herstellung, verwenden als auch ein Zudosieren des festen Salzes vornehmen.-Ammonpolyphosphat ist entweder als Schmelze oder auch in fester Form zuzusetzen.

Für die Formgebung des auf diese Weise stabilisierten Ammonnitrats lassen sich die üblichen technischen Verfahren wie Kristallisieren, Granulieren, Atomisieren usw. verwenden. Besonders vorzuziehen ist die Prillier-Technik. Als Prilliereinrichtung sind die in der Technik üblichen Apparate (Düsen, Rotationskörper usw.) verwendbar. *V

Gegenüber dem Einsatz von Magnesiumverbindungen zum Stabilisieren des Ammonnitrats hat die Verwendung der Polyphosphate zahlreiche Vorteile. Man bedarf keiner 'Einrichtungen für die Herstellung der Magnesiumnitratlösung oder Aufschlussbehälter und Filtriereinrichtungen dafür. Darüberhinaus zeigt sich,

5 0-9 817/0614 -' 4 —

23523

dass die Magnesiumsalze das Produkt zwar thermisch stabilisieren, es jedoch gleichzeitig stärker hygroskopisch werden lassen. Derartige Produkte müssen sofort feuchtigkeitsundurchlässig abgesackt und die Packungen entsprechend sorgfältig gestapelt werden. Demgegenüber ist das mit Polyphosphat stabilisierte Material so feuchtigkeitsbeständig, dass lose Schüttung in einer Lagerhalle und damit bequemes Ein- und Ausspeichern möglich ist.

Die Vorteile der Polyphosphat-Zusätze bei prilliertem Ammonnitrat zeigt beispielsweise folgende tabellarische Uebersicht über die kritische Hygroskopizität (ermittelt bei 23 ⁰C - 0,5 °C)

	-0,1 $	Mg	Kritische Hygroskopizität	davon
	"Ό, 3 $	Mg	65 $	PoIy-P₂O₅ 72 - 75 $
	~0,5 $	Mg	56 $
Ammonnitrat unbehandelt	-0,3 $	P₂O₆	55 $
Magne s iumni trat	0,31$	P₂O₅	53 $
Magnesiumnitrat	- 0,4 $	P₂O₅	67,5 $
Magnesiumnitrat	0,12$	72 $
(NH₄ )₂ HPO₄
K₄P₂O₇
Ammoniumpoly
phosphat

Die Lagerbeständigkeit der mit Polyphosphat-Zusatz hergestellten Ammonnitrat-Prills wird jedoch auch noch dadurch verbessert, dass die Kornfestigkeit dieser Produkte ansteigt.

Untersucht man die Kornfestigkeit der einzelnen Körner durch eine Schlagprüfung (wie sie die DAS 1 262 _V247 in Spalte 6 unter "Schlagprüfung" beschreibt), nach der ein gläserner Fallkörper von 6,2 g Gewicht aus einer Höhe von 25,4 mm auf das Korn fallen gelassen wird, dann zeigt sich, dass Ammonnitratprills ohne Stabilisator vollständig zerstört werden. Dagegen weisen mit Polyphosphat stabilisierte Ammonnitrat-

098 17/06 14

-5- 23523QA

prills bei gleicher Schlagbeanspruchung nur eine geringe Kornzerstörung auf. So werden z.B. von hundert Körnern bei der vorgenanntaa Belastung nur fünfundzwanzig Körner zerstört.

Unterwirft man ein Muster der stabilisierten Ammonnitratprills häufigen Temperaturwechseln zwischen 25 und 45 ⁰C, so wird kein Abfall der Kornfestigkeit festgestellt. Bei unstabilisierten Ammonnitratprills zeigt sich dagegen, dass hierbei auch ohne äussere Beanspruchung ein Kornzerfall eintritt.

50 9817/06 14

Claims

r. 6 -

Paten tans ρ r ü c h e

l._n Verfahren zur Herstellung von stabilisiertem Ammonnitrat aus Ammonnitratschmelzen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ammonnitratschmelze weitgehend von Wasser befreit und dann Polyphosphate in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew.-$ zusetzt und die Schmelze schliesslich nach bekannten Verfahren in feste Form überführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyphosphate Pyrophosphate, Metaphosphate und/oder die höheren Polyphosphate der Alkalien, Erdalkalien, des Magnesiums und vorzugsweise des Ammoniums oder ihre Mischungen verwendet.
3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ammoniumpolyphosphat in geschmolzener oder fester Form in den Sumpf des Aufkonzentrierungs-Verdampfers für das Ammonnitrat oder an einer geeigneten Stelle der Leitung zwischen diesem und der Formgebungs-Vorrichtung zusetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennze lehne t , dass man die hydrolysebeständigen Polyphosphate dem Ammonnitrat entweder in einer dem Anspruch 3 entsprechenden Weise oder in fester Form oder gegebenenfalls auch in konzentrierter wässriger Lösung an einer beliebigen Stelle der Eindampfung oder Aufkonzentrierung des Ammonnitrats zusetzt und schliesslich auf einen Wassergehalt von ~0,2 Gew.-^ eindampft.
5 0-98 17/0 6·U

Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis'4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verfestigung der erfindungsgemäss vorbehandelten Schmelze durch Prillieren bei 175 bis 185 ⁰C vornimmt.

509817/06U