KR820001076B1 - 질산암모늄 프릴(prill)이나 과립의 제조방법 - Google Patents

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Description

질산암모늄 프릴(prill)이나 과립의 제조방법

본 발명은 질산암모늄 프릴(prill)이나 또는 이것의 과립의 제조하는 새로운 방법에 관한 것이다.

질산암모늄 프릴의 자유흐름 부피밀도(free flowing bullk density)에 의하여 질산암모늄 프릴은 2가지 형태로 분리될 수 있는데, 일반적으로 밀도가 높은 것(자유흐름 부피밀도＞0.85g/ml)은 비료로써 사용되고 밀도가 낮은 것(자유흐름 부피밀도＜0.85g/ml)은 폭약 조성물로써 사용된다.

질산암모늄 프릴의 두가지 형태는 암모니아와 질산을 반응시켜서 뜨거운 질산암모늄 액제를 형성한 후에 이 액제를 고체프릴이 형성되도록 프릴 제조탑 아래로 분무시킨 후, 이 프릴을 냉각시키는 공정에 의하여 제조될 수 있다.

밀도가 낮은 질산암모늄 프릴은 중화기내에서 질산과 암모니아를 반응시켜서 수득한 질산암모늄 용액으로부터 증발기내에서 대부분의 수분을 증발시켜 약 1%-6%의 수분을 함유하고 있는 뜨거운 농축물을 만든다음, 이 농축물을 과립제조탑의 상단으로부터 낙하시켜 회수한 후, 건조하여 냉각시키므로써 제조된다.

밀도가 높은 질산암모늄 프릴은 중화기내에서 질산과 암모니아를 반응시켜서 수득한 질산암모늄 용액을 증발기 내에서 증발시켜 질산암모늄 용액의 수분함량을 1%이하로 감소시켜서 뜨거운 용융물 형태로 된 농축물을 만든 후, 이 농축물을 과립 형성탑의상단으로부터 낙하시켜 회수한 후 건조하여 냉각시키므로써 제조된다.

질산암모늄 과립은 밀도가 낮은 질산 암모늄프릴의 제조에 대하여 기술한 방법으로 뜨거운 질산암모늄 농축물을 제조하므로써 만들어 진다.

이러한 뜨거운 농축물을 제립기내에 있는 재순환된 질산암모늄 고체에 첨가시키는데 이제립기에서는 재순환된 질산암모늄 고체를 응집시키고 농축물을 응결시키므로써 과립자들을 제조한다.

이렇게 제조된 과립자들을 건조시키고 스크린(screen)시키는데 이때 원하는 생성물 크기 이외의 입자들은 분쇄하여 제립기로 재순환시켜서 고체의 질산암모늄 재순환물로 만든다.

미국 특허명세서 제2,639,643호에서는 증발단계후에 질산암모늄 농축물에 황산알루미늄을 첨가시켜서 형성된 콜로이드 형의 수산화알루미늄을 포함하도록 제조하므로써, 질산암모늄 프릴이나 과립의 기계적인 응력(mechanical strength)을 증가시킬 수 있다고 기술되어 있다.

프릴과 과립의 높은 기계적인 응력은 취급중 프릴과 과립이 깨어지거나 저장중에 치밀화되어 케이크로 되는 것에 대한 높은 저항성을 갖고 있으며 또한 결정상 전이온도로 온도변화중 온도가 저하 하는데 대한 높은 저항성을 나타낸다.

높은 응력을 나타내기 위하여 알루미늄 화합물을 함유한 질산 암모늄 프릴 및 과립의 제조에서 알루미늄 화합물의 원료로써 알루미늄을 중화기내에 있는 반응물에 혹은 늦어도 농축물이 형성되기 전에 첨가하는 것이 적당함을 발견하였다.

알루미늄을 중화기에 첨가하여 제조하므로써 만들어진 질산암모늄 프릴과 과립의 건조특성은 알루미늄염을 첨가하지 않고 제조하는 것보다 그리고 증발단계후에 알루미늄염을 첨가하여 제조하므로써 만들어진 곳보다 우수함이 관찰되었다.

즉 다소 엄밀하지 않는 건조조건이 요구되는데, 이것은 밀도가 낮은 프릴과 과립의 제조에서 보다 중요하나, 프릴제조중에 밀도가 높은 프릴의 건조에도 또한 도움을 준다.

엄밀하지 않는 건조 조건은 다소 작은 프릴의 마손을 일으키고 보다 소량의 프릴 제조탑의 연기(fume)를 형성한다.

프릴 제조탑 연기는 프릴제조탑을 통하여 통과된 기체들을 함유하고 있는 질산암모늄의 매우 미세한 고형 입자의 발생 현상이다.

또 다른 장점은 전공정을 통하여 pH 조절을 보다 편리하게 할 수 있다는 것이다.

중화기는 암모니아와 질산을 적정시키도록 작동하여 이러한 반응물의 화학 양론적, 양 즉 암모니아(NH₃)와 질산(HNO₃)을 1 : 1의 분자량으로 반응시키므로써 수득되는 조성물을 형성하며 이 조성물의 pH값은 3.9인데 이것을 당량 점이라 부른다. (본 명세서와 청구범위를 통하여 다른 언급이 없는한 pH는 거의 10%w/w의 질산암모늄을 함유하고 있는 용액으로 만들기 위하여 물에 용해되었거나 희석된 조성물로 부터 유리된 수용액의 pH인데, 이 pH값의 측정은 실온에서 통상적인 pH미터를 사용하여 행한다)그러나, 암모니아-질산 중화곡선의 급경사 때문에 중화기에 반응물을 첨가하여 당량점으로 그 내용물을 유지한다는 것은 불가능하다. 안정을 이유로 대부분의 중화기는 과량의 암모니아로 조작되어 결과적으로 보다 높은 PH를 갖는다. 전통적으로 중화기는 반응물의 pH를 5.2-5.5사이로 하여 조작되며 pH범위가 이보다 낮으면 반응을 안전하게 조절하기가 곤란하다.

그러나 만일 알루미늄염을 중화기내에 있는 반응물에 첨가한다면 더 낮은 pH, 예를 들면 4.6와 같이 낮은 pH에서도 적절하게 조절할 수 있다는 것을 발견하였다. 이것의 한가지 장점은 증발단계에서 소모되는 암모니아의 양이 감소된다는 것이다.

또한 뜨거운 질산암모늄 용액이 농축되는 동안에 암모니아는 화학 양론적 당량점에 도달할 때까지 용액으로부터 수분을 제거하며, 이때 농축물의 pH는 3.9로 떨어진다. 그러므로 중화기 조작시 pH가 낮으면 낮을수록 증발기로부터 소비되는 암모니아의 양은 감소되므로 유출액으로부터 수집하여 재순환되는 암모니아의 양이보다 작게된다.

그러나 본 발명에 의한 공정은 편리하게 사용할 수 있는 공정을 통하여 어떤 원하는 범위를 사용하여 실시할 수 있다.

보통 중화기내에 있는 용액의 pH는 본 발명의 방법을 사용할때 앞에서 기술한 건조 조작에서의 장점에 큰 영향을 미치지 않는 4.2-5.5정도의 범위로 할 수 있다.

본 방법에서 증발단계 후에 보다 증발단계 전에 알루미늄을 첨가시키므로써 생기는 또다른 장점은 농축물의 pH가 증발에 의한 영향을 받지 않는다는 것이다. 예를 들면, 증발시에 황산 알루미늄을 농축물에 첨가했을 때 농축물의 pH는 3.0이하로 감소된다.

이것은 일반적으로 밀도가 낮은 프릴 및 과립에 대하여서는 4.0-5.0이고 고밀도 프릴에 대하여서는 5.0-6.0까지 pH를 올리기 위하여 암모니아를 첨가해야 함을 의미한다.

따라서 본 발명은 중화기 내에서 암모니아와 질산을 반응시켜 질산암모늄 용액을 형성한 후, 이 용액을 프릴이나 과립제조에 필요한 농도까지 증발시켜 농축물을 형성한 다음 이 농축물을 프릴이나 과립 제조공정을 거쳐 건조시키고 냉각시켜서 증발시켜 농축물을 형성한 다음 이 농축물을 형성한 다음 이 농축물을 프릴이나 과립 제조공정을 거쳐 건조시키고 냉각시켜서 프릴이나 과립으로 만드는 방법에 있어서 농축단계에서 질산암모늄 이 완전히 농축되기 전에 질산암모늄 용액에 적어도 한 종류의 수용성 알루미늄을 첨가시킴을 특징으로 하는 질산암모늄을 포함한 프릴이나 과립으로 된 물질을 제조하는 개선된 방법을 제공한다.

이 공정들은 회분(batchwise), 연속적 혹은 반연속적으로 실시할 수 있다.

각 공정단계에 따라 질산암모늄 용액, 농축물, 프릴이나 과립내에 존재하는 알루미늄 화합물이 실지로 동일하다고 간주하기는 곤란하나, 본 발명에 대해 상술한 장점들이 질산암모늄 용액에 수용성 알루미늄염을 첨가함에 의하여 이룩될 수 있다는 것을 발견하였다.

그러나 할로겐 화합물의 존재는 적은 양이라 할지라도 질산암모늄의 제조공정에서 바람직하지 않으므로 특히 할로겐과 알루미늄은 본 발명의 공정에서 사용되지 않는다.

적절한 수용성 알루미늄 염들은 황산알루미늄과 황산알루미늄 나트륨과 같은 황산화물로 부터 선택하며 황산알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 질산알루미늄의 사용도 적절하다.

수용액으로써 수용성 알루미늄염을 첨가하는 것이 바람직하다. 예를들면 보통 사용하기에 편리한 용액의 형태로 물처리를 한다.(즉 중량비로 0.5%의 H₂SO₄를 함유하고 있는 유리황산과 Al₂O₃로 된 황산알루미늄 7.5를 함유하고 있는 황산알루미늄 수용액.)

본 발명에 의한 방법은 최종 프릴생성물이 중량으로 백만부의 질산암모늄당 적어도 100부의 알루미늄화합물(Al₂O₃로 표현)을 함유하도록 수용성 알루미늄염을 첨가한다.

중량을 기준으로 질산암모늄 백만부당 800-2000부의 알루미늄 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 증발시키기 전에 질산암모늄 용액에 알루미늄염을 첨가시킴에 의하여 프릴이나 과립화된 물질에 원하는 알루미늄 화합물의 일부만을 잔존하도록 하는 것이 바람직하며, 프릴이나 과립화된 생성물내에 있는 알루미늄 화합물의 원하는 함량을 만들기에 필요한 나머지 부분은 증발단계후에 공정의 어떠한 편리한 단계에서 첨가할 수 있다.

첨가된 알루미늄 전체 중량의 적어도 20%가 농축물이 형성되기 전에 반응물에 첨가되는 것이 좋다.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서는 첫번째 첨가에서 적어도 한 종류의 수용성 알루미늄을 농축물이 형성되기 wjs에 질산암모늄 용액에 첨가하고, 두번째 첨가에서 적어도 한 종류의 수용성 알루미늄 염을 농축물이 형성된 후에 공정류에 첨가하는 것으로 이루어진 앞에서 기술한 바와 같은 프릴이나 과립화된 질산암모늄의 제조방법을 제공한다.

일반적으로 두번째 첨가단계에서 첨가되는 수용액 알루미늄염은 다음에 기술한 것 중에서 선택된다.

알루미늄산염을 농축물에 첨가했을 때 농축물의 pH를 저하시키지 않고 pH를 프릴이나 과립제조 공정을 위한 원하는 값으로 조절하기 위하여 농축물에 첨가할 암모니아의 양을 감소시킬 수 있기 때문에 알루미늄산염을 사용하는 것이 바람직하다.

일반적으로 두번째 첨가단계에서 알루미늄염을 수용액 상태로 첨가하는 것이 더 편리하나 고밀도의 프릴을 제조하는 경우와 같은 어떤 경우에는 보다 적은 부가물이 도입될 수 있기 때문에 염을 고체형태로 첨가하는 것이 더 좋다.

본 발명에 의한 방법은 암모니아와 질산과의 반응 pH을 4.2-5.5 범위내에서 (4.6-5.0이 더 적당) 반응시키므로써 질산암모늄 용액을 형성시킨다.

본 발명에 의한 다른 적절한 실시예에서, 질산암모늄 프릴이나 과립은 미리 형성된 질산암모늄 용액내에서 암모니아와 질산을 반응시키므로써 질산암모늄 용액이 연속적으로 만들어지는 연속적인 공정에 의하여 제조되며 질산암모늄이 과립이나 프릴의 형태로 될 수 있도록 적절한 농도로 농축되기 전에 수용성 알루미늄염을 질산암모늄염에 연속적으로 첨가한다.

연속적인 공정을 포함한 적절한 실시예에서 암모니아와 질산의 첨가율은 질산암모늄 용액의 pH를 4.2-5.5(바람직하기는 4.6-5.0)범위로 유지되도록 조절한다.

"연속적"이란 어휘는 "회분(回分)"과 구별되는 조작방법으로써 본 명세서에 사용하였다.

만일 농축물 즉 중량비로 6%이하의 수분을 함유하고 있는 용액이나 용해물이 형성되기전 어떤 단계에서 알루미늄을 첨가한다면, 건조에 대한 잇점을 얻을 수 있기는 하지만 이러한 앞에서 기술한 잇점은 단지 반응단계중에 첨가하였을때 완전한 성공을 이룩할 수 있다. 그러므로 알루미늄 화합물을 질산이 암모니아와 재작용하는 중화기에 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 알루미늄 화합물이 4.2-5.5, 특히 4.6-5.0의 pH로 된반응매체내에 주입시키는 것이 적당하다.

본 발명에 의한 공정이 바람직한 연속공정에서 실시될때 수용성 알루미늄염은 질산과 암모니아의 첨가와 동시에 중화기에 연속적으로 첨가될 것이다. 용액내에 함유된 백만부의 질산암모늄(NH₄NO₃표시)당 100-200부의 알루미늄 화합물(Al₂O₃로 표시)의 함량을 갖도록 하는 양으로 알루미늄염을 사전제조된 질산알루미늄 용액에 직접 첨가하는 것이 좋다.

어떤 경우, 특히 많은 상이한 제품이 질산암모늄 용액의 공통류(common stream)로 부터 제조되는 복합체의 제조에서 본 발명의 공정에서 사용하기로 예정된 질산암모늄 용액의 저장탱크에 알루미늄염을 첨가하는 것이 보다 편리하다.

본 발명을 비한계적 방법으로 다음 실시예 1,2,5,8 및 9에 설명하였는데, 여기에서 사용되는 모든 부와 퍼센트는 다른 설명이 없는 한 중량을 기준으로 표시한 것이다.

[실시예 1]

본 실시예는 저 밀도의 프릴 제조에 사용할 때 본 발명의 방법을 설명한 것이다.

중화기내에서 미리 형성된 질산암모늄 용액에 암모니아 기체상과 질산을 연속적으로 첨가시키므로써 약 85%의 질산암모늄을 함유하고 있는 질산암모늄 용액을 제조함과 동시에 50부의 물에 50부의 Al₂(SO₄)₃18H₂O를 용해시켜서 제조한 수용액의 형태로 된 황산알루미늄을 질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부당 280부의 황산알루미늄(Al₂O₃로 표시)의 비율로 중화기내의 질산암모늄 용액에 첨가 하였다.

중화기내에 있는 용액의 pH가 5.2-5.4로 유지되도록 암모니아의 첨가준위를 조절하였다.

중화기내에 있는 용액을 강하막 증기로 농축시켜 질산암모늄 95%를 함유하고 있는 농축물로 형성하였다. 이러한 증발 공정중 용액의 pH는 3.9로 떨어지는데, 이때 농축물의 pH를 4.2-4.6범위내로 조절하기 위하여 암모니아 가스를 첨가한 다음, 농축물을 종래의 프릴제조탑내에서 프릴로 만들었다.

이 프릴을 종래의 카알 피숴(karl Fischer)시험에 의하여 측정하였을 때 0.10-0.15% H₂O범위의 수분함량을 가진 생성물을 수득하여 건조시켰다. 건조공정은 일련의 3개의 회전 건조드럼을 포함한 종래의 건조계내에서 실시되었다.

건조계에서의 체류시간은 58분이고 사용된 건조공기의 양은 프릴형태의 질산암모늄을 형성하는 생성물 1.0㎏당 4.1㎏이다.

[실시예 2]

이 실시예는 저밀도의 질산암모늄 프릴을 제조하기 위하여 사용되는 본 발명의 다른 방법을 설명한 것이다. 중량비로 0.5%의 H₂SO₄를 함유하고 있는 유리황산과 Al₂O₃로 나타나는 황산알루미늄 7.5%를 함유하고 있는 황산알루미늄 수용액으로 된 황산알루미늄을 이미 형성된 질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부당 황산알루미늄(Al₂O₃) 600부의 비율로 중화기내에 있는 질산암모늄 용액에 첨가시키는 것을 제외하고는 실시예 1에서 사용된 방법과 유사한 방법으로 질산암모늄 85%을 함유하고 있는 용액을 제조하였다.

중화기내에 있는 질산암모늄의 PH를 4.7-4.9사이로 유지시키기 위하여 암모니아를 첨가하였다.

실시예 1에서와 같이 이 용액을 증발시켜 질산암모늄 95%를 함유하고 있는 농축물을 형성하였다. 질산암모늄 백만부당 600부의 황산알루미늄(Al₂O₃로 표시)을 증발점에 첨가시킨 용액과 똑같은 황산알루미늄 농축물에 첨가시켰다.

알루미늄 염을 첨가시킨후의 농축물의 pH가 적어도 4.2가 되도록 하기 위하여 황산알루미늄을 첨가시키기 전에 암모니아 기체를 농축물에 첨가시켰다.

농축물을 통상적인 프릴제조탑에서 프릴화시킨후, 프릴생성물을 카알 피숴 시험에 의하여 측정하여 0.09-0.13%의 수분을 함유할때까지 건조시켰다. 이때 사용된 건조계는 실시예 1에서 사용한 것과 같은 것이다.

건조계에서의 체류시간은 58분이며, 사용된 건조공기의 양은 생성물 1.0㎏당 공기 3.9㎏이다.

[실시예 3]

비교방백으로써, 본 실시예에서는 알루미늄염을 농축물에만 첨가시키는 공정에 의하여 알루미늄 화합물을 함유하고 있는 저밀도의 질산암모늄 프릴을 제조하는 방법을 설명한 것이다. 질산암모늄을 83% 함유하고 있는 용액은 실시예 1에서 사용한 방법과 유사한 방법으로 제조되었지만 황산알루미늄염을 첨가하지 않았다.

안정한 pH조절을 제공하기 위하여 첨가되는 암모니아 기체의 최저준위는 5.2-5.4 범위의 pH를 갖는 용액을 만든다는 것을 발견하였다.

이 용액이 농축되어서 pH가 3.9이고 95%의 질산암모늄을 함유하고 있는 농축물이 되었다.

이 농축물에 질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부당 황산알루미늄(Al₂O₃로 표시) 1000부를 첨가시켜서 pH를 2.0이하로 떨어뜨렸다. 통상적인 프릴제조 조건하에서 프릴이 되기전에 암모니아 기체를 첨가하여서 농축물의 PH를 적절한 값으로 증가시켰다.

통상적인 프릴제조 조건하에서 프릴이 되기전에 암모니아 기체를 첨가하여서 농축물의 pH를 적절한 값으로 증가시켰다.

본 발명에 의한 것이 아닌 방금 기술한 방법에 의하여 제조된 프릴을 건조시키는데의 난점은 실시예 1과 2에서 사용한 것과 똑같은 건조계를 이용하여 최대 건조공기 즉 생성물 1.0kg당 4.5kg의 공기를 이용한다. 할지라도 카알 피숴 방법에 의하여 측정하였을때 0.16%-0.30%이하의 수분함량으로 프릴 생성물을 건조시킬 수 없다는 사실이다.

[실시예 4]

비교하기 위하여 본 실시예에는 공정중 어떤 단계에서도 알루미늄을 첨가하지 않고 저밀도의 질산암모늄 프릴을 제조하는 방법을 설명한 것이다.

실시예 1에서 기술한 바와 같이 중화단계, 증발단계를 거쳐 프릴을 제조하여 건조시켰지만 어떠한 단계에서도 알루미늄 화합물을 첨가하지 않았다.

본 공정의 여러단계에서의 pH는 다음과 같다.

카알 퍼숴법에 의하여 측정하였을 때 0.11-0.13%의 H₂O를 함유하고 있는 프릴생성물은 실시예 1-3에서 사용한 건조계와 똑같은 건조계를 사용하여 제조하였지만 이때 조작 조건들은 건조계내에서의 프릴 체류시간을 84분으로 하였으며, 생성물 1.0㎏당 건조공기 6.2㎏ 사용하도록 바꾸어 놓았다.

실시예 1-4에서 기술한 방법에 따라 만들어진 프릴 시료로 다음에 기술한 시험 방법을 이용하여 시료의 질을 측정하였다.

프릴의 경도를 다음과 같은 마손도시험(friabillity test)에 의하여 비교하였는데, 경도는 마손도와 역비례로 변한다. 즉, 마손도가 높은 물질은 낮은 경도를 갖는다.

11 psig공기 공급부로 부터의 기류를 2.5㎜의 분기관을 통하여 내경이 25㎜이며 철로 만든 표준 굽은 급수관 내료 열린 내경이 13㎜인 관내로 확산시켰다.

제16Bss호체에 걸러지지 않는 프릴들을 굽은 관으로 부터 기류 184mm 상류내로 떨어뜨렸다. 이것들을 굽은 이음메에 충돌시킨 후 프릴을 수집하여 제 16Bss호를 통과한 중량 퍼센트를 측정하였다.

온도 순환 시험을 다음과 같이 실시하였다.

제16Bss호 체에 걸러지지 않는 프릴이 들어 있는 폴리에틸렌 시료통을 적절한 가열 및 냉각장치를 가진 오븐내에 넣고 15℃-45℃의 온도로 6시간동안 주기적으로 변화시켰다.

이러한 온도 순환을 4번 반복하여 프릴이 32℃의 전이온도를 8번 통과 하도록 하였다.

부피밀도는 압력을 가하거나 진동시키지 않고 고르게 체운 용기의 단위부피당 프릴의 질량이다.

프릴이 함유하고 있는 수분은 통상적인 카알 퍼숴법에 의하여 측정되었으며, 실시예 1-4로부터 수득한 생성물에 대한 시험의 결과는 표 1에 기술하였다.

[표 1]

저밀도의 질산암모늄 프릴에 대한 품질시험

[실시예 5]

이 실시예는 고밀도의 프릴을 제조하기 위하여 사용되는 본 발명에 다른 공정을 설명한 것이다.

질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부당 황산알루미늄 1000부(Al₂O₃로 표시)를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 2에서 기술한 방법과 유사한 방법으로 83%-85%의 질산암모늄을 함유하고 있는 용액을 제조하였다. 암모니아를 첨가하여 pH를 4.6-5.0 사이로 안정하게 조절하였다.

수분함량을 0.08% H₂O이하로 만들기 위하여 용액을 증발시켜 용융물로 만들었다.

이 용융물에 질산암모늄 백만부당 황산알루미늄(Al₂O₃로 표시) 200부를 첨가하였다.

이 용융물에 암모니아 기체를 첨가시켜 용융물 10%용액의 pH를 4.4-4.8이 되도록 교정한 다음, 이 용융물을 프릴제조탑내에서 프릴화 시켜서 통상적인 냉각법으로 냉각시켰다.

이렇게 하여 수득한 생성물의 부피밀도는 0.95㎏/ℓ이며 pH는 5.0이고 마손도는 0.4%이었으며 앞에서 기술한 시험법으로 측정한 결과 수분함량은 0.12∼0.18% H₂O이었다.

[실시예 6]

비교하기 위하여 고밀도 프릴을 제조하는 본 발명에 따르지 않는 다른 방법을 기술하였다.

83%-85%의 질산암모늄을 함유하고 있는 용액을 실시예 3에서 기술한 방법과 유사한 방법으로 제조하였다. 중화기내에서 얻은 최저 안정 pH값은 5.2-5.4이었다,.

질산암모늄 백만부당 황산알루미늄 500부(Al₂O₃로 표시)를 용융물에 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 5에서 기술한 것과 유사한 방법으로 용액을 용융물로 만들고 프릴화하여 냉각시켰다.

이렇게 하여 수득한 생성물의 부피밀도는 0.95㎏/ℓ이며, pH는 5.0이며, 마손도는 0.9%이었으며, 앞에서 기술한 시험에 의하여 측정한 결과 수분함량은 0.22-0.26% H₂O이었다.

[실시예 7]

비교하기 위하여, 알루미늄을 첨가하지 않고 고밀도의 질산암모늄 프릴을 만드는 제조방법을 기술하였다. 황산알루미늄을 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 6에서 기술한 방법으로 고밀도의 프릴을 제조하였다.

이렇게 하여 수득한 생성물의 부피밀도는 0.95㎏/ℓ이며, pH는 5.6이고 마손도는 3.5%이었으며 앞에서 기술한 시험에 의하여 측정한 수분함량은 0.08∼0.12%이었다.

실시예 5,6,7의 생성물에서 취득한 시료로 앞에서 기술한 온도 순환시험을 하였다.

이 시험결과를 표 2에 기록하였다.

[표 2]

고밀도의 질산암모늄 프릴에 대한 온도 순환시험

[실시예 8]

알루미늄산나트륨을 두번째 첨가단계에 첨가시킨 본 발명의 실예를 설명하기 위하여 질산암모늄 농축물을 실시예 2에서 기술한 것과 유사한 방법으로 제조하였다. 농축물에 함유되어 있는 질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부당(중량비로)알루미늄 화합물(Al₂O₃로 표시) 1200부(중량비로)가 공급되는 충분한 양으로 알루미늄산나트륨을 농축물에 첨가하였다.

알루미늄산 나트륨을 첨가하여 농축물의 pH가 4.0-5.0 범위로 증가되었으므로 프릴이 되기 전에 농축물에 암모니아를 더 첨가시킬 필요가 없다.

[실시예 9]

이 실시예는 생성물을 함유하고 있는 질산암모늄이 암모니아와 질산이 반응하여 만들어진 한개의 통상공정류로 부터 만들어지는 복합물의 제조에 본 발명의 방법을 이용한 것을 설명한 것이다.

질산암모늄 생성물 백만부(중량비로)당 알루미늄화합물(Al₂O₃로 표시) 1200부(중량비로)함유하고 있는 저밀도의 질산암모늄 프릴을 제조함에 있어서, 질산암모늄 용액을 실시예 3의 방법에 따라 제조하였다.

이 용액의 농도를 92% W/W질산암모늄으로 증가시키기 위하여, 이 용액의 일부를 증발단계를 포함한 예비농축 공정에 주입하여 농축시켰다.

부분적으로 농축시킨 용액을 결정화를 방지시키기 위하여 높은 온도에서 저장하였다.

이것의 pH가 4.5이하로 떨어지는 것을 막기 위하여 암모니아를 주입시켜 pH를 4.5-7.0범위내에 있게 하였다. 부분적으로 농축된 용액을 일회분 탱크에 이전시키고 이전하는 중 필요에 따라 질산을 첨가하여 이것의 pH를 4.5로 조절하였다.

실시예 1에서 기술한 바와 같이 황산알루미늄 수용액을 일회분 탱크에 있는 용액에 첨가하여서 부분적으로 농축된 용액내에 있는 질산암모늄(NH₄NO₃로 표시) 백만부(중량비)당 알루미늄 화합물(Al₂O₃로 표시) 720부(중량비로)가 되도록 하였다.

암모니아를 주입시켜 일회분탱크내에 있는 용액의 PH를 5.2-5.7사이로 유지하였다.

일회분 탱크로부터 용액을 증발에 의하여 농축시켜 94.8%의 질산암모늄 농도에 해당하는 118℃의 퍼지(fudge)점을 갖는 농축물을 수득하였다.

실시예 1에서 기술한 바와 같이, 황산알루미늄 용액을 알루미늄 화합물의 총함량이 이미 앞에서 상술한 1200ppm의 원하는 준위에 도달하도록 농축물에 첨가한 다음, 농축물을 프릴로 제조하여 원하는 생성물을 수득하였다.

Claims (1)

1. 중화기내에서 암모니아와 질산을 반응시켜 질산암모늄 용액을 형성한후, 이 용액을 프릴이나 과립제조에 필요한 농도까지 증발시켜 농축물을 형성한 다음 이 농축물을 프릴이나 과립제조 공정에 주입시켜서 프릴이나 과립을 형성한 후 건조 및 냉각시키는 프릴이나 과립제조 방법에 있어서, 농축단계가 완결되기 전에 질산암모늄 용액에 적어도 한 종류의 수용성 알루미늄염을 첨가시킴을 특징으로 하는 질산암모늄 프릴이나 과립을 제조하는 방법.