DE2442701A1

DE2442701A1 - Verfahren zur herstellung von ammoniumnitrat

Info

Publication number: DE2442701A1
Application number: DE2442701A
Authority: DE
Inventors: Kazumi Kimura; Katsumi Kozima; Naoto Osako; Hiroshi Shimizu
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1975-04-03
Also published as: JPS5057998A; AU7315374A; US3966853A; CA1064677A; FR2257543A1; JPS5239399B2; GB1462491A; FR2257543B1

Description

PATENTANWÄLTE ' '. 2 4 4 Z 7 O 1

Dipl-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWÄBZiK DipL-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281!34 ' β FRANKFURT AM MAIN

TELEFON C0611)

287014 Ga ESCHENHEIMER STRASSE 39

MITSUB^TSHI CHEMICAL
5-2, iterunouchi 2 chome,

Chiyoda-ku, Tokyo, /JAPAK

Verfahren zur Herstellung von Ammoniumnitrat

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem nach dem sogenannten Prillverfahren poröses Ammonnitrat hergestellt wixd, und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein technisch vorteilhaftes Verfahren, oei οem nach dem sogenannten Prillverfahren poröses Ammonitrat mit hervorragenden Eigenschaften für ein Ammoniumnitrat-Explosivöl (im folgenden "ANK) -Explosivstoff"="ammonium nitrate fuel oil explosive" ) hergestellt wird.

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Nach dem Prillverfahren hergestelltes Ammonitrat, wie es für ÄNFO-Explosivstoffe benutzt wird, unterscheidet sich von dem Ammoniumnitrat, das für Düngezwecke benutzt wird, und es erfordert unterschiedliche Eigenschaften. Co hat es eine hohe Ölabsorption, so daß die Sprengkraft des ANFO-Explosivstoffes soweit wie möglich verbessert wird, und besitzt eine ungefähre Härte von etwa 15 bis 40 % , so daß es während der Handhabung,wie ζ. L. b^i der Verpackung, beim Transport, usw., nicht zusammenbackt oder pulverisiert, aber doch in geeigneter Weise pulverisiert verden kanu, lo daß es mechanisch in hoher Dichte in ANPO-Explosivstof^en ausgerischt werden kann.

Als sogenanntes Prillverf^hren für die Herstellung von Aramonitrat für AITJPO-ExplosivsToffe wurde in der Technik allgemein ein Verfahren verwendet, bei dem das Ammoniumnitrat in einer wässrigen Ammoniumr it r^.tlö sung mit einem Gehalt von 93 bis 98 Gev.-# bei einer e^Iiöh-uen Temperatur von 133 bis 160° C von dem Kopf - eines Prillverfahrenstürmes versprüht wurde, und das nach dem Prillverfcbren hergestellte Ammonitrat mit einem'Wassergehalt von etwa 2 bis 6 Gew.-$ am Boden des Turmes gesammelt wurde, und weiter bei einer Temperatur von etwa SO bis 110° C auf ein Wassergehalt von unter 0,5 Gew.-#, vorzugsweise unter 0,5 Gew.-$, getrocknet wurde. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, eine solche Trocknung wirksam durchzuführen, weil sich feine Ammoniumnitrctkristalle auf der Oberfläche des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates in Form einer Schutzschicht absetzen, die die Verdampfung des in der Partikel noch enthaltenen Wassers behindert.

Um ein nach dem Prillverfahren hergestelltes Ammoniumnitrat zu erhalten, das porös ist und eine hohe ölabsorption aufweist oder um zu verhindern, daß das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat während der Lagerung durch eine Verringerung des Wassergehaltes zusammenbackt, wurde bisher eine Methode vorgeschlagen, bei der das Aufspalten von Ammoniumnitratpartikeln durch Übergang der Ammonitratkristallphase benutzt wurde

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(siehe ζ. B. US-PS 2 382 298 und japanische Patentschrift 22375/1966). Ammoniumnitrat hat Kristallphasen vom Typ I, Π, III, IY und V, and die Übergangstemperaturen zwischen ihnen lieger allgemein v/ie unten beschrieben. In den fällen, in denen eine Volumenveränderung beim Übergang, d.h. Schrumpfen und Expansion stattfindet, wird dadurch das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat an. der Oberfläche geborsten "".zw. mit Rissen versehen.

Schrumpfung

Ausdehnung
(125° C)

II

Ausdehnung

Schrumpfung (85° C)

Schrumpfung

Ausdehnung (32° C)

Ausdennung

. , χ, _v

Schrumpfung (-18° C)

Das Verfahren der oben ermähnten US-PS 2 382 298 ist eine solche Methode, bei der durch einmaliges scharfes Abschrecken nach dem Prillverfahren hergestelltes Ammoniumnitrat erholten wird, in dem eine konzentrierte Ammoniumnitratlö'sung, die 4 bis 4 Gew.-$ Wasser enthält, nach dem Prillverfahren auf eine Temperatur unterhalb von 32° C (III ^ ^"IV Übergangspüukt) (hier

beträgt der Wassergehalt des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitratej 3,0 ti 3 5» 5 Gew.-^), worauf die Temperatur auf etwa 100° C erhöht wird, um das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat zu trocknen. In der oben genannten US-Patentschrift ist beschrieben, daß nach dieser Methode der Wassergehalt von nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrat von 4 Gew.-# auf 0,3 ^ew.-jS herabgesetzt werden kann, indem man es nach dem Abschrecken 50 Minuten lang mit heißrr Luft trocknet. Nach dem US-Patent wird also die Oberfläche des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates durch Heben und Senken der Temperatur über und unter dem τττ Übergangspunkt (32° C) zerspalten, wodurch die Entfernung des Wassergehaltes in den Teilchen bewirkt wird.

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Auch in der japanischen Patentanmeldung* 22375/1966 wird die Oberfle^he des xiach den» Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates zerspalten, indem es einmal auf eine Temperatur unterhalt» von 32° C gekühlt wird, und danach wieder erhitzt wird, wobei das Wasser entfernt wird und das Ammoniumnitrat gleichzeitig porös gemacht wird. Die nach diesen Methoden erhaltenen Aramoniumnitratteilchen sind jedocu njoht nur so weich, daß sie ungeeignet sind für ANiO-^xplosivstoffe, sie haben außerdem den Nachteil, daß sie wänrend der Handhabung, v;ie z. B. bei der Verpackung oder beim Transport, zusammenbacken. Andererseits wurde zum Verhindern des Zusammenbackens von nach dem Prillverfahren hergestelltem Ammoniumnitrat vorgeschlagen, verschiedene organische Substanzen als Mittel gegen das Zusammenbacken zuzusetzen, da es umso schwieriger wird, den Wassergehalt aus dem Ammoniumnitrat zu entfernen, je vollständiger das Zusammenbacken verhindert werden kann. In diesem Fall hat jedoch das Hinzufügen eir*»r organischen Substanz den !Tacht^il, daß sich das Ammoniumnitrat verfällt, verschlechtert oder im pH-Wert verändert, da wpgen der unzureichenden ?einverteilung große Kongen der organischen Substanz hinzugefügt werden müssen. Um deshalb das Zusammenbacken des Ammoniumnitrates bereits mit einer so kleinen Menge der organischen Substanz zu verhindern, doß diese 1'ia.chteile nicht auftreten, muß die orgarische Substanz gleichförmig zerteilt und den Asmoniumnitratteilchen hinzugeführt werden. Sie wird im allgemeinen durch Versprühen von wässrigen Lösungen vor dem Trocknen des Ammoniumnitrates hinzugefügt. Auf der anderen Seite wird bei der Trocknung von nach dem Pilllverfahren hergestelltem Ammoniumnitrat· unvermeidbar feinteiliger Staub erzeugt, und die Ausbeute wird gewöhnlich auf 85 bis 90 $> herabgedrückt. Um die Ausbeute zu verbessern, ist vorgeschlagen worden, den beim Trocknen erzeugten feinteiligen Staub zurückzuführen und ihn zur erneuten Verwendung mit den für das Prillverfahren vorgesehenen Ammoniumnitratlösungen dem Kreislauf zuzuführen. Jedoch wird bei dem Verfahren, eine organische Substanz zu der Ammoniumnitratlösung vor der Trocknung wie oben beschrieben

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hinzuzufügen. Wenn der fein zerteilte Staub,so wie er im Prillverfahren erzeugt wird, wieder zurückgeführt wird, wird die organische Substanz einer hohen Temperatur, wie z» B. 180 C, im Prillverfahrensturm ausgesetzt, und damit besteht die Gefahr einer Explosion, da die organische Substanz in dem gebildeten !"ein zerteilten Staub mehrfach konzentriert ist» Deshalb ist der wiedergewonnene fein ^erteilte Staub gewöhnlich nicht zu gebrauchen, es sei denn als Rohmaterialien für billige · ■""erbindungen oder ausgemischte Düngemittel und es hat dieses Verfahren sanit den unvermeidlichen Nachteil eines außergewöhnlich großen wirtschaftlichen Verlustes. -

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Prillverfahrens zur Herstellung von poröse*-; Ammoniumnitrat mit niedrigem V/assergehalt, verbesserten Anti-Züsammenbackungseigenschaften ,[anti-caking property) und.einer besseren Härte, für Sprengstoffe. Bei dem erfindungsgejjäßen Verfahren wird di<? Trocknung ohne Hinzufügen einer Trocknungshilfe (organischen Substanz) in der Trocknungsstufe durchgeführt, und die Eildurg von fein zerteiltem Staub in der Trocknungsstufe verhindert.

Das vorliegende Verfahren wird so durchgeführt, daß eine wässrige Ammoniumnitratlösung mit einem Gehalt von etwa 93 bis 98 Gew.-^ Ammoniumnitrat dem Prillverfahren unterworfen wird, wobei ein Ammoniumnitrat mit etwa 2 bis 5 Gew.-# Wasser· erliälten wird, wobei

(a) die Temperatur des Amraoniumnitrates mindestens einmal auf eine Temperatur, die niedriger liegt als die III - 17 kristalline Übergangste-nperatur des Ammoniumriitrates gebracht wird, wenn der Wassergehalt des Ammoniumnitrates durch die Trocknung etwa 0,3 bis 1,5 Gewi-jS beträgt; .

(b) danach die Trocknung bei einer Temperatur, die höher ist als die III - IY Übergangstemperatur, durchgeführt wird;

und . · . .

(c) weiterhin ein Anti-Zusammenbackuhgsmittel (anti-caking-agent) zu dem nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrat hinzugefügt wird. 5 ο 9 8 1 4 / 0 7 6 0

In der Abbildung 1 ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Trocknungszei'L und dem Wassergehalt von Ammoniumnitratteilchen für eine Trocknungstemperatur von 60° G gegeben.

Die bei dem Prillverfahren des vorliegenden Verfahrens verwendete Ammoniumnitratlösung hat einen Gehalt von etwa 93 M3 98 CcJW.-# Ammoniumnitrat, vorzugsweise von 94 bis 97 Gew.-^. Vsnn die Fonzfcntration außerhalb des oben genannten Bereiches liegt, kann ein Produkt mit guter Härte und porösen Eigenschaften nicht erhalten werfen. Das Prillverfahren wird nach bekannten Methoden durchgeführt, d.h. daß die oben genannte Aramoniumnitratlösung b*»i einer Temperatur von etwa 135° C bis 180° C von dem Kopf eines Prillverfahrensturmes von 20 bis 60 Meter Höhe-versprüht wird, wobei bei einer Temperatur von etwa 50 bis 110 0 am Boden des Turmes ein n?ch dem Prillverfahren hergestelltes Ammoniumnitrat mit einem Wassergehalt von etwa 2 bis 5 Gew.-^ erhalten wird. »

Nach der·vorliegenden Erfindung wird das so Mach dem Prillverfahren erhaltene Ammoniumnitrat getrocknet, wobei ein nach dem Prillverfahren hergestelltes poröses Ammoniumnitrat erhalten wird, und es ist notwendig, die Temperatur der Ammoniumnitratteilchen mindestens einmal auf eine Temperatur, die niedriger liegt als die III - IV kristalline Übergangsteirperatur des Ammoniumnitrates, zu erniedrigen, bis der Wassergehalt des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates in der Trockenstufe auf etwa 0,3 bis 1,5 Gew.-^ kommt. In einer bestimmten Ausführungsfbrra der Trocknung dep nach dem irillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates wird zunächst ein nach dem Prillverfahren hergestelltes Ammoniumnitrat mit einem Wassergehalt von etwa 2 bis 5 Gew.-$> auf einen Wassergehalt von etwa 0,4 "bis 3 Gew.-^, vorzugsweise 0,6 bis 1,5 Gew.-^ bei einer Temperatur der kristallinen III Typ Phase (32 bis 85° C) getrocknet. Bei dieser Trocknung ist es notwendig, das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat zu trocknen,

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bis der wassergehalt auf etwa 0,4 bis 3 Gew.-^, vorzugsweise 0,6 bis 1,5 Gew.-#, absinkt, wobei die Trocknungstemperatur für grwöbnlich etwa 32 bis 85° C, vorzugsweise etwa 40 bis 85° C« beträgt. Wenn die Trocknungstemperatur zu niedrig liegt, wird das nach dem Priliverfahren hergestellte Ammoniumnitrat nicht porös und seine Ölabsorption wird schlecht, weil die Sättigungslöslichkeit vermindert und die Porösität veiriiigert wird. Die ".'rocknungszeit beträgt für gewöhnlich etwa 5 bis bO Minuten, obgleich sie je nach der Art der Trocknungsapparatur und dem Wassergehalt des Ammoniumnitrateb variieren kann. Als Trocknungsapparaturen können z. B. Wirbelbettrockner, Turbotroclmer odei Drehofen verwendet werden. Bei Verwendung eines WJrbelbett-Trockners wird dem nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrat mit einem Wassergehalt von etwa 2 bis 5 Gew.-$ bevorzugt etwa 0,3 b.i s 2,5 Gew.-#, besonders bevorzugt etwa 0,8 bis 1,5 Gew.-$ Wasber hinzugefügt, J_1x^ a_as Ammoniumnitrat vor dem Trocknen gealtert, was sich nicht nur als nützlich erwiesen hat, um das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat am Pulverisieren zu hindern und um die Regulierung der Härte zu bewirken, sondern ws auch aie Eontrolle des Wassergehaltes in dem nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrat besonders leicht macht. In diesem Fall ist es bevorzugt, nach dem Hinzufügen des Wassers vorzugsweise etwa ein bis 20 Minuten, besonders bevorzugt etwa 3 bis 15 Minuten, bis snm Trocknen zu warten. .

Die Abbildung 1 zeigt in einer graphischen Darstellung den Zusammenhang zwischen der Trocknungszeit und dem Wassergehalt von Ammoiiiutonitratteilchen bei der Verwendung eines Wirbelbett-Trockners (Trockentemperatur 60° C), worin die Kurve 1 die Trocknung nach dem Befeuchten mit Wasser und die Kurve 2 die Trocknung ohne Befeuchten mit Wasser zeigt. Aus der graphischen Darstellung geht hervor, daß bei der Kurve 1 die Trocknungsgeschwindigkeit höher ist und der Wassergehalt des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumcitrates leichter kontrolliert werden kann, da er ungefähr bei 1,0 Gew.-# konstant bleibt.

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In der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, das nach dem Prillverfahren hergestellte Ammoniumnitrat mindestens einpal auf eine Temperatur zu "bringen, die niedriger ist als der III - 17 kristalline Übergangspunkt des Ammoniumnitraten, wenn der Wassergehalt etwa 0,3 bis 1,5 £ew.-#, vorzugsweise etwa 0,3 bis 1,2 Gew.-j6, err?icht. Diese Maßnahme kann z. B. durchgeführt werden, indem das nach dem Prillve.rfahren hergestellte Ammoniumnitrat mit kalter Luft in Berührung gebracht wird oder indem es in einen Behälter gebracht wird, der mit einer äußeren Kühlvorrichtung versehen ist. Vorzugsweise wird es durchgeführt, indem ein kaltes Gas als Wirbelgas in einem Wirbelbett-Trockner verwendet wird. Anschließend wird dann das nach dem Prillveriahren hergestellte Ammoniumnitrat auf eine Temperatur erhitzt, die höher liegt als der III - IV kristalline Übergangspunkt und getrocknet. Die Trockentemperatur liegt gewöhnlich bei etwa 40 bis 110° C, bevorzug bei etwa 50 bis 95° 0. Die Trocknung wird fortgeführt bis der Wassergehalt des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates unternalb etwa 0,1 Gew.-# liegt. Be^-1' dieser Trocknung werden bevorzugt Wirbelbett-Trockner odt,r Tur~otrockner verwendet.

Die Menge des bei dem obigen Trocknungsschrittee hergestellten feinteiligen Staubes ist außergewöhnlich klein, und der Staub kann in den Prillverfahrensturm zurückgeführt werden, da das Ammoniumnitrat keine Trcoknungshilfe enthält. Das nach dem PriJ.1-verfahren erfindungsgemäß hergestellte poröse Ammoniumnitrat hat eine geringere Neigung zum Zusammenbacken als ein nach irgendeinem anderen Verfahren hergestelltes Ammoniumnitrat. Trotzdem wird ⁴n dem Verfahren der vorliegenden^Erfindung ein Am;i-Zusammenbackungsmittel hinzugefügt, um die Neigung 7'im Zusammenbacken noch mehr zu vermindern.

Obgleich verschiedene Arten von Substanzen verwendet werden können,sind geradkettige, aliphatische Monoamine und/oder deren Salze als Anti-Zusammenbackungsmittel besonders bevorzugt. Im «allgemeinen wird ein Amin mit einer Alkylgruppe mit

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mehr als etwa 12 Kohlenstoffatomen, bevorzugt mit etwa 14 Ms 22 Kohlenstoffatomen, verwendet. Beispielsweise werden Tetradecylamin, Hexadecylamin, Octädeeylamin, usw. und ein Acetat, Pormiat, Lactat, Propionat, ein Salz einer höheren Fettsäure, Sulfat, Phosphat, Hvdrocnloriu usw. von diesen Aminen verwendet. Besonders bevorzugt wird das Salz einer höheren Fettsäure verwendet. Ein typisches Beispiel des Salzes einer höheren Fettsäure von einem geradkettigen aliphatischen Monoamin ist ein solches, das·, bei der Umsetzung einer höheren Fettsäure mit etwa 12 bixS 22 Kohlenstoffatomen, wie z. B. -O} noo, Dodecansäure, Hexadecansäure, Octa- . decansäure, Docosandäure (Behensaure) usw. mit geradkettigen aliphatischen Monoaminen in einem Verhältnis von etwa 0,5 bis 1 Mol, vorzugsweise 0,75 bis 1 Mol, der Fettsäure zu etwa 1 Mol des Monoamine dadurch erhalten werd2n, daß man sie mischt und bei einer Temperatur von etwa 40 bis 1-30 C, vorzugsweise etwa 60 bis 100° G, und oberhalb des Schmelzpunktes der" Mischung etwa 5 bis 30 Minucen lang rührt.Wenn man die' ooen genannte Reaktion in Gegenwart einer kleinen Menge einer ^:Säure mit einem PK|-Wert (logarithmischer Wert der reziproken SäurOdisstfzir.tiOne^onstahtenXunte·^ etwa 5 wie z.B. Schwefelsäure, Biosphorsäure, Salzsäurej Ameisensäure, Buttersäure usw., durchführt, hat das erhaltene Salz ausgezeichnete Anti-Zusammenbackungseigenschaften, In diesem Falle ist das Mol-Yerhältnj·=) der ob'en genannten Amine, höheren Fettsäuren und Säuren mit einem P^-Wert unterhalb von 5 im allgemeinen etwa 1,0:0,23 bis O,9OiO,O5 - 0,50, und besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von etwa 0,5 bis 1 Mol einer Saure mit einen, PK^-Wert unter 5 pro 1 Mol einer höheren Fettsäure und die Gesamimolzahl der Säure mit einem PK^-Wert unterhalb von 5 und der höhexen Fettsäure ist etwa 0,75 bis 1,0 pro 1 Mol ■ des oben genannten Amins_o Es können auch drei öder mehr der oben genannten Amine und/oder deren Salze*gemischt werden/ um die Empfindlichkeit des Ammoniumnitratsprengstoffes zu verbessern, und die Zusammensetzung muß dabei die folgenden Bedingungen erfüllen:

1. Das Gc.'ichtsverhältnis des Amins, das den Hauptbestandteil bildet, zu einem, das einen zweiten Bestandteil bildet, ist

nachiränflch

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etwa ΐθί 1 Mb 1ϊ1, vorzugsweise 5:1 bis 1j1j

2. Falls drei verschiedene Amine verwendet werden, beträgt der Anteil des Amins, das in der kleinsten Menge zugegen xst, oberhalb etwa 7 Gew.-#, vorzugsweise oberhalb etwa 10 Gew.-jS bezogen auf die Gesamtmenge der Amine; und falls mehr als vier verschiedene Amine -verwendet werden, beträgt der Anteil des Amins,äov in der kleinsten Menge vorliegt, oberhalb von etwa 2 Ge;:.-# bezogen auf die tress/üttnenge. der Amine.

In der vorliegenden Erfindung können Magneslumstecrat, Kalziumstearat, Magne siumal um inium silikat, lithylen-bis-s^earoamid usw. wie sie üblicherweise als Anti-Zusammenbackungsmittel verwendet werden, alleir· oder in Kombination eingesetzt werden. Eine Zusammenverwendung j)it Magresiurastöeirat zei^t einen besonders gunstigäi Anti-Zusammenbackungseffekt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein ausgezeichneter Anti-Zusam^enbackiuigsexfekt erhalten, wenn man ein Anti-Zusaminenbackungsimittel, wie es oben in zweckdienlicher Weise beschrieben ist, auswählt. Auch wenn ein Anti-Zusammenbackungsmittel der oben beschriebenen Art zu getrocknetem porösem Ammoniumnitrat, das nach dem vorliegenden Verfahren erhalten wurde, hinzugefügt wird, zeigt ein Sprengmittel, das mit Ammoniumnitrat hergestellt wurde, eine hohe Explosionsgeschwin'iigkeit.

Die Menge des verwendeten Anti-Zusammenbackungsmittels liegt im allgemeinen im Pereich von etwa 0,01 bis 1 Gew.-^, vorzugswei&ovcrj 0,05 bis 0,5 Gew.-^, bezogen auf das Ammoniumnitrat. Wenn die Menge zu klein ist, wird kein zufriedenstellender Effekt erhalten, und wenn sie zu groß ist, so ist dies nicht nur wirtschaftlich nachteilig, sondern bringt außerdem auch ein Wechsel des pH-Wertes und eine Verfärbung des Ammoniumnitrates mit sich. Der Zusatz des Anti-Zusammenbackungsmittels zu dem nach dem Prüfverfahren hergestellten porösen Ammoniumnitrates wird beispielsweise durchgeführt, indem man ein Anti-

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ZusammenbackungiE^ittel, das in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst wurde, oder durch Hitzeeinwirkung geschmolzen wurde, auf die Ammoniuranitratteilchen aufgesprüht wird, die einer Trocknungsbebandlung im allgemeinen hei etwa 40 bis 100° C in einer Drehtrommel oder in einem Behälter der mit einem Rührer ausgerüstet ist, unterworfen wurden. Wenn das Anti-Zusammenbackungsmittel. fest ist, kann as in Form jinee Pulvers zugefügt werden.

Wenn eine wässrige Lösung eines Anti-Zusammenbackun&ainittels nach der oben beschriebenen Methode hinzugefügt wurde, befinden sich etwa 2 Gew.-^ Wasser auf der getrockneten Oberfläche des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniümnitrates, und deshalb ist eine einfache Trocknung nach dem Hinzufügen des Anti-Zusammenuackur^smittelc: erforderlich. Tails ein Anti-Zusammenbackungsmittel in Pulverform hinzugefügt wurde, wird die Haftung am Ammoniumnitrat vorzugsweise verbessert, indem es zusammen mit einer viskosen Substanz, wie z. B. flüssigem Paraffin, verwendet wird.

Das erfindungsgemäß nach dem Prillverfahren hergestellte poröse Ammoniumnitrat läuft nicht mehr Gefahr, während der Lagerung zusammenzubacken, weil die zusammenbackenden Eigenschaften in betrerkenswerter Weise verringert wurden, und seine Härte beträgt etwa 15 bis 40 >, so daß eg ein ausgezeichnetes Ammoniumnitrat für ANFO-Explosivstoffe darstellt. Andererseits wird bei dem Herstellungsverfahren fast kein feinteiliger Staub erzeugt und, falls eine kleine Menge von feinteiligem Staub erzeugt vird, kann er in den Prillverfahrensturm zurückgeführt werden, weil eine Trocknungshilfe hierin nicht enthalten ist.

Deshalb zeigt das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren nicht nur eine Verbesserung in der Ausbeute, sondern es treten darüberhinaus auch keine Probleme der Umv^itbelastigung bei den Fabrikationsschritten auf.

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Die "vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele im einzelnen weiter erläutert.

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Sowohl in den folgenden Beispielen als auch, in, dem Vergleichsversuch wird alia Gewicht des nach dem Prillverfahren hergestellten Ammoniumnitrates dasjenige das nach dem Prillverfahren hergestellten AuF"oniumnitrats mit einem Durchmesser von mehr als 0,42 mm, angegehen, wenn nicht anderes genannt wird. - —- - ■

Beispie] 1

3000 g von nach dem Prillverfahren hergestelltem Ammoniumnitrat mit einem Durchmesser von mehr als 0,42 mm (Feuchtigkeitsgehalt: 3,2 $; mittlerer Teilchendurchmesser: 1,3 mm, Temperatur: 72° C), die durch Versprühen einer Ammoniumnitratlösung mit einem Genalt von 95 $ Ammoniumnitrat von dem Kopf eines Prillverfahrensturtaes hergestellt worden waren, wurden in einen Wirbelbettkühler eingeführt, in den ein Kühlgas mit einer Ljneargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. eingeleitet wurde, (die Art des Gas·**? ist auch im folgendem die gleiche). Fünf Minuten nach dem Beginn des DuT>chtritts des Kühlgases war die Temperatur auf 35 ⁿ gefallen, und der Feuchtigkeitsgehalt war txaf 2,7 # abgesunken.

Die Kühlung wurde weiter fortgesetzt. Nach 25 Minuten wurden 2816 g gekörntes (prilled) Ammoniumnitrat mit ein<=>ra Feuchtigkeitsgehalt von 1,0 $> und einer Temperatur von 26° C erhalten. Die Kühlung wurde dann ahgehrochen, und die Wirbelbett-Trocknung mit einem heißen Gras wurde 30 Minuten lang hei einer Linear-Geschwindigkeit von 1,5 m/sec. und einer Temperatur von 8C° C fortgesetzt, wobei 2782 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,3 # erhalten wurden.

Das erhaltene Produkt wurde dann in einen Wirbelbett-Kühler . eingeführt und einer Kühlung unter Verwendung eines Kühlgases das mit einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. eingeführt wurde, über einen Zeitraum von 25 Minuten unterworfen, wobei 2775 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einer Temperatur von 26° C erhalten wurden. Das erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat halte einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,10 #, die Härte betrug 23 # und das Porenvolumen 0,14 cc m/g Die Endausbeute des gekörnten Ammoniumnitrates betrug 95,5 3^.

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Andererseits wurde gekörntes Ammoniumnitrat u,it einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,3 $>, wie es im Verlauf des vorhergehenden Verfahrens erhalten wurde, unmittelbar nach dem Trocknen in eine Rotationstrommel eingebracht, und mit auf 70° C erhitztem Octadecylarain versetzt, indem es in einem Verhältnis von 0,1 jS bezogen auf das gekörnte Ammoniumnitrat besprüht wurde, rnd dann wiederum in den Wirbelbettkühler eingeführt, in dem aas Kühlgas ωit einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. 15 Minuten lang durchgeleitet wurde, wobei auf 26° C abgeMib.lt wurde. Das erhaltene gekörnte Ammoniumnibrat hatte einen Feuchtigkeitcgehalt von 0,1 #.

Der Gehalt an Ammoniumnitrat mit einem Teilchendurchmesser vc^ weniger als 0,42 mm, der in dem Kühlschritt nach dem Zufügen des Octadecylamins hergestellt wurde, und der weniger als 0,2 i> Octadecylamin enthielt, belief sich a'Ji" weniger als 0,2 $> des behandelten Amffiuniumr.itrates. Das so erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat hat eine verbackiingsbeständigkeit von 0,64 kg/cm².

Vergleichsbeispiel

3000 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Durchmesser größer als .0,42 mm (Feuchtigkeitsgehalt: 4,1 f-, mittlerer Durchmesser: 1,3 mm, Temperatur aas Ammouiumnitrates: 64° C), das durch Versprühen einer Ammoniumnitratlösung mit einem Gehalt von 94 # Ammoniumnitrat aus dem Kopf eines Prillverfahrensturmes erhalten wurden, wurden in einen Wirbelbettkühler eingeführt, und durch ein Kühlgas mit einer Lineargeschwindigkeit von 1,5m pro Sekunde 5 Minuten lang aef 26° 0 abgekühlt. Es wurden 2850 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 3,1 # erhalten. Danach wurde heißes Gas mit einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. bei 90° C 30 Minuten lang zum Trocknen eingeleitet, wobei 1843 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,6 # erhalten wurden. D&nn wurde das Kühlgas wiederum mit einer Lineargeschwindigkeit von

*) mit diesem Wort soll ein bei einem Prillungsverfahren erhaltenes Material charakterisiert werden.

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1,5 m/sec. eingeleitet, was eine Abkühlung auf 26° C bewirkte. Es wurden 1618 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,4 ^, einer härte von 66 "#., einer Verbackungsbeständigkeit von mehr als 5 kg/cm und einem Porenvolumen von 0,35 cc m/g erhalten. Die Endausbeute des gekirmten Ammoniumnitrates betrug 56 ^.

Beispiel 2

3000 g gekörntes Ammoniumnitrat, die wie in Beispiel 1 einem Prillverfahren unterworfen vorden waren, wurden unmittelbar nach dem PrJllverfahren tti t H.i\fe eines Wirbelbett-Trockners bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. und bei 70 C 30 Minuten lang getrocknet, wobei 2778 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1.2 $ erhalten wurden. Do^ach wurde auf ein Kühlgas umgeschaltet. Das Ammoniumnitrat wurde bei 25 % gekühlt, indem ein Kühlgas mit einer Lineargeschwindigkeit vor: 1,5 ir/öec. 15 Minuten lang durchgeleitet wuide. Es wurden 2751 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,7 # erhalten. Dieses g?körnte Ammoniumnitrat wurde bei 80° C 20 Minuten lang einer Wirbelbett-Trocknung (Lineargeschwindigkeit 1,5 m/sec.) unterworfen, und ergab 2732 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,21 io. Dies°s gekörnte Ammoniumnitrat vurde einer WirbelbeÜt-Trocknung bei 26° C (Lineargeschwindigkeit 1,5 m/ see.) unterworfen und ergab 2728 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,10 #, einer Härte von 24 # und einem Porenvolumen von 0,23 cc m/g.Die Endaüsbeute an gekörntem Ammoniumnitrat betrug 94 #.

Das bei den obigen Schritten nach dem Kühlen erhaltene Gekörnte Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 wurde in eine Rotationstrommel eingeführt und mit Octadecylaminformiat versetzt, indem es mit einer Menge im Verhältnis von 0,1 * bezogen auf das gekörnte Ammoniumnitrat besprüht wurde. Das dabei erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat hatte einen

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r 16-

Feuchtigkeitsgehalt von 0,11 9^ und eine Verbackungsbeständigkeit von 0,66 kg/ctn . Wie erwartet, wurden durch das Hinzufügen des Anti-Zusammenbackungsmittels die Ammoniumnitratteilchen mit einem Durchmesser von unter 0,42 mm nahezu vollständig eliminiert.

Beispiel 3

3000 g gekörntes Ammoniumnitrat vurden unmittelbar nach dem Prillverfahren, wie in Beispiel 1, durch. Versprühen mit

1 Gewichtsprozent Wasser versetzt, bei 70° C etwa 5 Minuten altern gelassen und dann bei 60° C getrocknet, und bsi einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. etw£ 10 Minuten lang unter Benutzung eines Wirbelbett-Trockners getrocknet, wobei 2840 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1,4 Gew.-$ erhalten wurden. Dann wurde das Wirbelgas auf ein Kühlgas umgeschaltet und das Ammoniumnitrat 10 Minuten lang bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. gecrocki:2t, und 2799 g £?körntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,9 tfew.-# erhalten. Das erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat wurde bei 80° G 20 Minuten lang (Lineargeschwindigkeit 1,5 m/ seo.) einer Wirbeltrocknunc unterworfen, und dann auf 26° C (Lineargeschwindigkeit 1,5 m/sec.) abgekühlt, wobei 2771 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,11 Gew.-# erhalten wurden. Das so erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat hatte eine Härte von 32 # und ein Porenvolumen von 0,24 ccm/fe. Die Endausbeute an gekörntem Ammoniumnitrat war 95 Gew.-#.

Nach dem Trocknen wurde das gekörnte Ammoniumnitrat, das einen Feuchtigkeitsgehalt von 0,11 Gew.-# aufwies, so wie es in dem obigen Schritt erhalten wurde, in eine Rotationstrommel eingeführt und in einem Verhältnis von 0,1 56 bezogen auf das genannte gekörnte Ammoniumnitrat mit Octadecylaminacetat versetzt. Mcui erhielt gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtig-

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keitsgehalt von 0,1 Gew.-$ und einer Verbackungsbeständickeit

2
von 0,64 kg/ctu . Durch das Hinzufügen des Anti-Verbackungsmittels wurden die Ammoniumnitratteilchen mit einem Durchmesser von unter 0,42 mm nahezu vollständig eliminiert.

Beispiel 4 . "..'■"

In dem Verfahren nach Beispiel 1 wurde Octadecyl^uiin ersetzt durch eii.e Mischung des Octadecylaminsalzes, Octadecansäure und Schwefelsäure, wie sie nach dem ppäter zu "beschreibenden Beispiel a hergestellt wurde, und durch Octadecylaminoctadecanoat, wie es nach dem spät°r zu beschreibenden Beispiel b hergestellt ..orden war , ersetzt. Nachdem diese Mittel zu dem genannten gekörnten Ammoniumnitrat in einem Verhältnis von 0,1 ^ zugesetzt worden waren, wurde die Kühlung; wie in Bespiel 1, durchgerührt, und man erhielt ein gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 #. Das erhaltene gekörnte Amraoxiiumnitrat hatte die folgende Verbaclvungsbeständigkeiti 0,18 kg/cm , wenn das Salz nach dem Veriahren a benutzt wurde und 0,24 kg/cm , wenn Gas Salz nach dem Verfahren b benutzt wurde.

Verfahren a

134,5 g Octadecylamin mit einem Gehalt von 66 % Octadecylatnin, 3050 Hexadpcylamin und h% Tetradecylamin, die bei 70⁰C gelöst worden waren, wurden langsam zu 106,5 g Octadecansäure unter Rühren hinzugegeben und völlig aufgelöst. Zu der erhaltenen Mischung wurden unter langsamem Zutropfen 12,5 g 98%-ige Schwefelsäure hinzugefügt, wonach das Rühren noch et'--a 10 Minuten fortgesetzt wurde, abkühlen und verfestigen lassen. Das erhaltene Produkt wurde zu Teilchen von einer Größe von kleiner als 100 mesh vermählen. Das so erhaltene Produkt wurde das Anti-Zusammenbackungsmittel a) genannt.

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Verfahren b

134,5 g Octadecylamin, ein Handelspräparat *),das'Octadecylamin, 30% Hexadecylamin und 4% Tetraciecylamin enthielt,wurden bei 70 C in den flüssigen Zustand überführt, langsam 142 2 Octadecansäure unter Rühren hinzugegeben und unter Rühren 10 Minuten lang im gelösten Zuptana. gehalten, wobei eine Mischung von Octadecylatnin und Octadeccnsäure erbⁿlten wurde. Die Mischung verfestigte sich nach dem Abkühlen und wurde zu Teilchen mit einer Grfiße von weniger als ICO mesh vermählen. Das erhaltene Produkt wurde Anti-Yerbackungsmittel b) genannt.

Beispiel 5

Dan Formia« des Octadeoylamins, wie es in den Vorfahren nach Beispiel 2 benutzt wurde, wurde durch eine Mischung ersetzt, die aus Octadecylam^nsalz, Octadacansäure, Schwefelsäure und Octadecylaminoctade^anoat, wie es nach dem Verfahren a bzw. b naen Beispiel 4 erhalten wird, ersetzt. Je eines dieser Anti-Zusammenbackungsmittel wurde zu gekörntem Ammoniumnitrat in einer Menge von 0,1 56 hinzugesetzt. Das erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat hatte die folgende Verbackungsbeständigkeit: Of19 kg/cm , wenn das Salz gemäß Verfahren a benvtzt wurde,und

0,25 kg/cm , wenn das Salz gemäß Verfahren b benutzt wurde.

Wenn das Octadecylaminacetat aus Beispiel 3 ersetzt wurde durch eii,e Mischung "bestehend aus Octadecylaminsalz, Octadecansäure, Schwefelsäure und Octadecylaminoctadecanoat, hergestellt entsprechend dem Verfahren a bzw. b beschrieben in Beispiel 4 und dem gekörnten Ammoniumnitrat zugesetzt wurde, wurden die folgenden Verbackungsbeständigkeiten erhalten:

0,20 kg/cm , wenn das Salz gemäß dem Verfahren a benutzt wurde, und

0,26 kg/cm , wenn das Salz gemäß dem Verfahren b benutzt wurde.

*) Hersteller Kao

Vergleichsbeispiel 2

3000 g gekörntem Ammoniumnitrat wurden unmittelbar nach dem Prillverfabren, wie in Beispiel 1,4% einer Lösung von Octadecylaminnitrat in einer Menge von 0,1 % bezogen auf Ammoniumnitrat durch Versprühen hinzugegeben. Die erhaltene Mischung wurde bei einer Lineargeschwindigkeit von 1,5 "»/see. und 80° C 30 Minuten lang unter Benutzung eines Fließbelt-Trockners ^iner Fließbett-Trocknung unterworfen, wobei 2632 g gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt vcix 0,15 % und etwa 270 g Ammoniumnitrat mit einem Gehalt von 0,2 % Octadecylarain mit einer Teilchengröße von weniger als υ,42 ujm erhalten wurden. Das gekörnte Ammoniumnitrat mit einer Teilchengröße von größer als 0,42 mm wurde gekühlt, indem ein Kühlgas mit piner Lineargeschwindigkeit von 1,5 m/sec. und 25° C 15 Minuten lang hindurchgeleitet wurde, und man erhielt 26 17 g gekörntes Ammoniumnitrat mii einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,10 %„ Das so erhaltene gekörnte Ammoniumnitrat hatte eine Härte von 11 %, eine' Verbackungsbeständigkeit von 4,7 kg/cm und ein Porenvolumen von 0_;18 ccm/g. Die Endausbeute an gekörntem Ammoniumnitrat betrug 90 J*. ."■'·

Um die Trocknung zu fördern und ein Zusammenbacken zu verhindern, wurde vor des? endgültigen Trocknen ENH₂ mit den folgenden Merkmalen hinzugefügt:

1. Konzentriertes RNH₂ wurde zu Staub gemischt, und auf-

2. grund des fliegenden RNHgWardiß Zusammenbackungscharakteristik schlechter, -als wenn BNH₂ nach dem endgültigen Trocknen,wie in Beispiol 2,hinzugegeben wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Im Austausch für Octadecylaminformiat in Beispiel 2 wurden eines der folgenden Anti-Zusammenbackungsmittel zu Ammoniumnitrat in einer Menge von 0,1 Gew.-% mit den folgenden Ergebnissen hinzugegeben?

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Anti-Zusammen- backungsmittel	Feuchtigkeits gehalt	Härte	Zusammen- backungs- beständig- keit ₉ (kg/cm )	Poren volumen (cc/g)
Magne s ium s t e arat	0,10	22	3,7	0,2^
Aluminiuc3tearat	0,11	24	4.2	0,23
Al 0,.MgO.2SiO₉. 4H₂O (Magnesiutnsilicat- aluroinat)	0,11	24	2,6	0,22
/.thylen bis- stearoamid	0,10	22	3,6	0,23

Beispiel 6

Gekörntet« .Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 Gew.-^, hergestellt nach Beispiel 1, wurde 3 $> Gew.-# einer wässrigen Lösung der Nitrate der folgenden Mischungen von Alkylaminen hinzugefügt, so daß das Ge..ichtsverhältnis von Amin zu Ammoniumnitrat 0,001 betrug:

Primäres alipbatisches Alkylamin mit einer 0₁₆-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer O₁Q-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer O_2O-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer Cpp-Alkylgruppe

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2 4 A 2 7 01

Fließbett-Irocknung an der Luft bei 70° 0 ergab gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,09 $· Das letztere gekörnte Ammoniumnitrat wurde mit Leichtöl 2. Klasse in einem Verhältnis von 6 # bezogen auf das Ammoniumnitrat versetzt und dem Test E für die . . .^ündungsempfindlichkeit des japanischen Industriestandardes K4826 - 1968 unterworfen, um die ZUndempfindlichkeit zu bestimmen. Die Ergebnisse der Messungen ^ind in der Tabelle 1 zusammengefasst.

Beispiel 7 "

Gekörntem Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von .u,1 Gew.~$, erhalten nach Beispiel 2, wurden 5 $ einer Lösung des Formiates der folgendes Alkylaminmischung durch Versprühen hinzugefügt, so daß das Ge*.;ichtRverhältnis von Amin zu Ammoniumnitrat, 0,001 betrug, und an der Luft einer Fließbett-Trocknung bei bO° C unterworfen, wobei gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,08 $> erhalten wurde. Wie in Beispiel 6, werden Zündempfindlichkeiten gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 enthalten.

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer C₁₀-Alkylgruppe 11 <$>

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer C,₂-Alkylgruppe 52 ^

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer Cj^-Alkylgruppe 22 #.

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer

C ₆-Alkylgruppe 10 #

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer G₁₈--Alkylgruppe 5 ji

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2U2701

Beispiel 8

Zu gekörntem Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 Gew.-#, das, wie in Beispiel 2 hergestellt worden war, wurde eine wässrige Lösung enthaltend 4 Gew.-?S eines Pormiates der folgenden Alkylaminmischung in einer Menge von 0,1 Gew.-# durch Versprühen hinzugefügt uM bei 80° C einei Fließbett-Trocknung unterworfen, wobei gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,05 Gew.-# erhalten wrde. Yfie in Beispiel 6 wurden deren /jündempfindlichkeiten bestimmt. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 zusammengefasst.

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer

Ög-Alkylgruppe 10 #

Primäres aliphaticjhes Alkylarain «nit einci¹ C₈-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer C₁₀-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer C₁₂-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin · mit einer C₁₄-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylamin mit einer C_i6-Alkylgruppe

ü aliphatisches Alkylamin mit einer C₁₈-Alkylgruppe 7 $>

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Vergleichsbeispiel 4

Gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 Gew.-#, hergestellt nach Beispiel 2, wurde dem Test für Zündemp.findlichkeit wie in Beispiel 6 ohne Zusatz von Alkylamin unterworfen. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 zusammengefasst.

Yergleichsbeispiel 5

Zu gekörntem Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 Gew.-$, hergestellt nach Beispiel 1, wurde eine wässrige Lösung von 3 $> Nitrate der folgenden Äl^ylaminmischung durch Versprühen hinzugefügt, so daß da^ Gewichtsverhältni von Amin zu Ammoniumnitrat 0,001 betrug, wobei ein gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,08 Gew.-$ erhalten wurde. Di3 Zündecpfindlichkeit wurde, wie in Beispiel 6, gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelxe 1 zusammengefasst.

Primäres aliphatifohes Alkjlamin mit einer C₁₆-Alkylgruppe 1 ?ζ

Primäres aliphatisches Alkylamin . mit einer C₁₈~Alkylgrurpe 7 # ·

Primäres aliphatisches Alkylamin. mit einer C₂₀-Alkylgruppe ' 5 $

Primäres aliphatisches Allrylamin mit siner C₂₂~Alkylgruppe 87 Ji

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Vergleichsbeispiel 6

Zu gekörnten] Acmoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 ^ew.-#, hergestellt nach Beispiel 1, wurde 3 $> einer wässrigen lösung der Nitrate der folgenden Alkylaminmischung durch Versprühen hinzugefügt, so d?3 das Gewichtsverhältnis von Amin zu Ammoniumnitrat 0,001 betrug, wobei ein gekörntes Ammoniumnitrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,09 Gew.-% und einem Porenvolumen von 0,16ccnj/g erhalten wurde. Die ziündempfindlicbkeit wurde, wie in Beispiel 6, gemessen. Das Ergeümis ist in Tabelle 1 zusammengefasst.

Primäres Aliphatisches Alkaylamin . mit einer C^-Alkylgruppe

Primäres aliphatipohes Alkylamin mit einer C₁₆-Alkylgruppe

Primäres aliphatisches Alkylaiuin mit einer C₁₈-Alkylgruppe

Tabelle

30 f,

66

Probe	Feuchtig keit #	0,09	Poren volumen ccm/g	Zündempfindlicbksit	2	3	4	I	-
Beispiel S .	0,08	0,14	Spreng kapsel 1	3/3	3/3		0/3
Beispiel	0,05	0,23	0/3	5/3	-	V₃
Beispiel 3	0,11	0,23	3/3	3/3	-	3/3
Vergl.- versuch 4	0,08	0,23	3/3	-	-
Vergl.- versucb5	0,09	0,14	-	0/3	1/3
Vergl.- versuch 6	0,14	-	0/3	3/3

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Die Zündempfindlichkeit 1st dargestellt durch einen Bruch, irJdem der Zähler die Anzahl der Zündungen und der Nenner die Anzahl der Messungen darstellt.

Die Härte, Verbackungsbestandigkeit und das Porenvolumen den gekörnten AmmoniuiD/iitrates wurden sowohl in den Beispielen als auch in den Vergleiohbeispielen in folgender Weise bestimmt. .

Härte: 50 g Ammoniumnitrat mit einer Teilchengröße in dem Bereich von 10,5 bis 14 mesh wurden in ein zylindrisches Gefäß aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 20 cm und einer Länge von 1,5 cm gebracht. Dann wurde eine kreisförmige Platte mit einem Durchmesser von 18,5 cm und einem Gewicht von 1,5 kg auf das genannte Gefäß gebracht und 5 mal während 10 Sekunden rotieren gelassen. Danach wurde das Ammoniumnitrat durcli ein Sieb von 14 mesh gesiebt.

L'je Hai je wurde definiert durch den Quotienten, der durch die Gewichtsprozente des Ammoniumnitrates unterhalb aas Siebes geteilt durch 50 dargestellt wurde.

Verbackungsbestandigkeitι Eine Probe Ammoniumnitrat wurde in einen Zylinder aus Vinylchlorid mit den Maisen 75 ^m χ 100 mm, bedeckt uit einem Sack aus Polyäthylen unter einer Belastung von 10 kg, eingegeben und in einem Thermo-Hygrostaten bei 60 % Luftfeuchtigkeit gehalten. Die Temperatur des Ammonlümnitrates wurde dabei so gehalten, daß es einen Zyklus von

20° C MO⁰ C >20° C in etwa 7 Stunden durchlief, wobei

das Ammoniumnitrat einer zweifachen Phasenumwandlung unterworden wurde. Das Ammoniumnitrat wurde dann aus dem Zylinder entfernt und dann einem Bruchtest unterworfen, wobei ein Meßinstrument für die Bruchfestigkeit, Tensilon Type UTM III (hergestellt durch Toyo Sokki Co.) für die Bestimmung der Bruchfestigkeit benutzt wurde. Die so erhaltene Bruchfestigkeit wurde als Verbackungsbestandigkeit bezeichnet.

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Porenvolumen! Zur Bestimmung wurde eine Apparatur, hergestellt von AMINCO Go. (U.S.A.)» in Kombination mit der Methode des Queoksilber-Eindrüokens ("pressing-in") verwendet.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für die Herstellung von porösem Ammoniumnitrat durch Trocknen von Ammoniumnitrat mit einem Gehalt 'von etwa 2 his 5 Gew.~# Wasser, das nach dem Prillverfahre.n aus wässrigen Ammoniumnitratlösungen einer Konzentration von. etwa 93 his 98 Gew.-^S hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Trockentemperatur des Ammoniumnitrates lüindestens einmal auf eine Temperatur gesenkt wird, (He niedriger liegt als die III - IY kristclline Übergaiigstemperatur des Ammoniumnitrates, wenn der Wassergehalt des gekörnten Amoniumnitrates während des Trocknens etwa 0,3 "bis 1,5 Gew.-$ Leträgt;

bj danach die Trockentemperatur höher ?ls die III - IY Übergangstemperatur gehalten wird; und

c) ein Anti-Zusammenbackungsmittel zu dem getrockneten gekörnten Ammoniumnitrat hinzugefügt wird.

2. Verfahren nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gekörnte Ammoniumnitrat bei^ einer Temperatür getrocknet wird, die höher liegt als die III - IV kristalline Übergangstemperatur, bis der Wassergehalt zumindest um etwa 0,5 Gew.-% gesenkt wird, und zwar auf etwa 0,4 Ms 3 Gew.-#.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des hinzugefügten Anti-Zusammenbackungsmittels etwa 0,01 bis 1 Gew.-#, bezogen auf Ammoniumnitrat, beträgt.

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4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Zusammenbackungsmittel ein geradkettiges aliphatisches Monoamin und/oder dessen Salz ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Zusammenbaekungsmittel das Salz einer höheren Fettsäure von einem geradkettigen aliphatischen Monoamin, das durch Rühren einerMischung von gerefkettigen aliphatischen Monoaminen und höheren Pettskar en in einem Molverhältnis von etwa 1:0,5 his 1,0 bei einer Temperatur von etwa 40 bis 130° C hergestellt worden ist die über dem Schmelzpunkt der Mischung liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-ZusamEifcnbackunösmittel eine Mischung von höherem Pettsä^uresalz eines geradeketti «jen aliphatischen Monoamine und einem Salz einer Säure mit einem PK₁ Wert unterhalb von etwa 5 darstellt, die durch Führen einer Mischung de3 aliphatischen Monoamine, höherei Pettsäure und der Säure im Molverhältnis von 1 : 0,25 bis 0,90 : 0,05 bis 0,5 bei einer Temperatur von etwa 10 bis 13O⁰C erhalten worder ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anti-Zusammenbackungsmittel eine Mischung aus mindestens drei verschiedenen geradkettigen aliphatischen Monoaminen und/oder deren Salzen darstellt, die sich in der Alkylgruppe unterscheiden, in dem folgenden Mischungsverhältnis:

o) Gewichtsverhältnis des Amins, das in dem größten Mengenanteil vorhanden ist, zu dem in dem zweitgrößten Mengenanteil etwa 10 : 1 bis 1:1; und

b) wenn drei verschiedene Amine verwendet werden, Mengenanteil des in der kleinsten Menge vorhandenen Amins = oberhalb etwa 7 #, (bezogen auf die Gesamtmenge des Amins)

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wenn mehr als vier verschiedene Amine verwendet werden, Mengenanteil des in der kleinsten Menge vorhandenen Amins = oberhalb etwa 2 Gew.-#, (bezogen auf die Menge des Amins).

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das gekörnte Ammoniumnitrat mit einem Wassergehalt von etwa bis 5 Gew.-# durch Hinzufügen von etwa 0,3 bis 2,5 Gew.-^ Wasser angefeuchtet '.?ird, und die Trocknung in einem "Wirbelbett-Trockner durchgeführt wird.

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so

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