NO123606B - - Google Patents

Description

AnunoniumnitrathoIdige korn med fyllmiddel.

Kornformede produkter som inneholder ammoniumnitrat har betyde-lig anvendelse blandt annet som gjodning og til spreng-

stoff. De tilvirkes ved prillning eller ved forskjellige granuleringsmetoder. For å forhindre at kornene baker seg sammen ved lagring kan disse for eksempel overtrekkes (pudres)

med finfordelte uorganiske stoffer, slik som kiselgur.

Ved.tilvirkning, transport og lagring av de ammoniumnitratholdige produktene blir kornene utsatt for forskjellige.arter påkjenninger, som kan fore med seg at.de i det minste delvis faller sammen. Når kornenes behandlede overflateskikt derved odelegges blir den praktiske folge at nitratet baker seg sammen til hårde klumper.

En storre holdfasthet er også onskelig i de tilfeller hvor kornene i forbindelse med anvendelsen bor bibeholde sin identitet, selv om de utsettes for hurtige mekaniske påkjenninger.

Anvendelsen av fyllstoffer i ammoniumnitrat er tidligere kjent. Således angir det amerikanske patent nr. 3 282 674 en frem-gangsmåte for å stabilisere granulert ammoniumsulfatnitrat ved innblanding av oksyder, hydroksyder eller oksydhydrat, og det amerikanske ipatent nr. 3 379 496 angir en måte å stabilisere ammoniumnitrat på ved innblanding av et i hovedsaken uopplose-lig kjernedannende hjelpemiddel i den smelte som skal overfores til kornet.

Det er funnet at korn som inneholder finfordelte uorganiske fyllmidler av særlig karakter har vesentlig forbedret mekanisk holdfasthet. Det er tidligere kjent å tilvirke ammoniumnitratholdige korn med uorganiske fyllstoffer, for eksempel finmalt kalkstens- eller dolomittmel i den hensikt å eliminere nitratets karakter av sprengstoffråvarer og dermed risikoen når det anvendes som for eksempel gjodning. Innblandingen av disse fyllmidler har derimot ingen positiv virkning på kornenes mekaniske holdfasthet. En slik virkning oppnås derimot, hvis kornene ifolge et av hovedtrekkene ved nærværende oppfinnelse inneholder et kolloidalt oksyhydrat av Si, Fe og/eller Al, som er tilvirket in situ, dvs. i den opplosning eller smelte fra hvilket kornene formes. Det kolloidale oksyhydrat kan være uopplbselig i den ammoniumnitratholdige smeiten eller oppløs-ningen og er> blitt felt ut i den etter kjente metoder for tilvirkning av kolloider.

Et annet hovedtrekk ved oppfinnelsen baseres på den overraskende erkjennelse at slike kolloidale fyllmidler som består av oksydhydrater av silisium, jern og aluminium også påvirker faseomdan-nelsene av nitratkrystallene. Således medforer for eksempel den s.k. 32° -omdannelsen at korn av ammoniumnitrat, tilvirket etter hittil kjente metoder, faller sammen til mel allerede etter et fåtall temperaturvariasjbnskretslop rundt denne temperatur. Korn som inneholder nevnte fyllstoff ifolge oppfinnelsen kan derimot utsettes uten forandring for en slik behandling. Stor praktisk betydning har dette blant annet når ammoniumnitrat tilvirkes (i eller) for leveranse til land med tropisk klima.

En måte å eliminere nevnte faseomdannelse og dermed dennes virkning på kornenes holdfasthet, er helt å overfore nitratet til dobbelsalter, slik som ammoniumsulfatnitrat. Dette forutsetter imidlertid at den andre komponenten inngår i stdkio-metrisk mengde og danner en meget vesentlig del av sluttpro-duktet.

De kolloidale fyllmidler som anvendes ifolge oppfinnelsen har stor virkning allerede når de anvendes i små mengder. Dette er særlig fordelaktig når ammoniumnitrat eller et ammoniumnitrat-holdig produkt skal anvendes til sprengstoffer, da hoye innhold inerte tilsetninger virker flegmatiserende og kan gjore produktet uegnet for sitt formål. Fyllmiddelinnholdet bor i disse tilfelle være 0,1-2%, fortrinnsvis 0,2-1%. Foruten ammoniumnitrat kan andre kjente sprengstoffkomponenter inngå.

Selv ved tilvirkning av gjodning som inneholder fritt ammoniumnitrat oppnås samme virkning med de angitte fyllstoffsinnhold. Hoyere innhold gir ingen ytterligere nevneverdig forbedring av holdfastheten, men kan allikevel være til fordel, fordi de bidrar til en i dette tilfelle onskelig flegmatisering av nitratet.

Eksempel 1. Vedrorende porose prills av ammoniumnitrat.

1.1 En 96%-ig vannopplosning av ammoniumnitrat ble prillet til korn med folgende siktanalyse :

Prillsen hadde en porositet, målt som oljeabsorpsjon, på 10-14%. De ble underkastet et flertall temperaturforandringer

(kretslop) mellom 20 og <L>fO°C, hvoretter dimensjonsstabiliteten ble bestemt ved en rysteprove på folgende måte.

50 g prllls og 50 g rustfrie stålkuler med 0 6,25 mm ble fylt

i en 100 ml polyetenflaske og anbrakt i et rysteapparat. Etter

30 minutters rysting ble proven siktet gjennom DIN 12. De

knuste prills som derved passerte sikten ble veid og angitt i % av hele provemengden.

Med foran angitte prills - d.v.s. uten fyllmiddelvar proven allerede etter 5 temperaturkretslop så odelagt at 100 % passerte sikten.

1.2. Tilsluttende forsok ved hvilken 0,5 henholdsvis 0,8$ aluminiumhydroksyd av handelskvalitet ble slemmet opp i nitratopplosningen for prillningen, ga prills som etter 5 temperaturkretslop var odelagt til 98$.

1 .3 Ammoniumnitrat med fyllmiddel ble fremstilt ifolge oppfinnelsen med samme prillningsmetode som i eksempel 1.1 og 1.2, men med den avvikelse at det forst i nitratopplosningen in situ ble felt ut kolloidalt aluminiumhydroksyd. Dette skjedde ved at et aluminiumsalt ble opplost i den 96%- lge nitratopplosningen, som derved ble noe grumset ved partiell hydrolyse av aluminium-saltet. Samtidig sank pH til en verdi på 1 - 2. Umiddelbart for oppldsningen ble pumpet inn i dysen ble den noytralisert med

ammoniakk under slik omroring at det danner seg en' homogen dispersjon av kolloidalt aluminiumhydroksyd.

De oppnåddei prills hadde samme siktkurve og noe oket eller samme porositet som i eksempel 1.1 mens derimot, .rysteproven etter gjentatte temperaturforandringer ga vesentlig forbedrede verdier.;

i i

Resultatene av forsokene 1.3.2 - 1.3.*+, som ved samme tilsetning av aluminiumsulfat er utfort med forskjellig utfelningsgrad av kolloidalt aluminiumhydroksyd, viser at det er det sistnevnte som frembringer den etterstrebede virkning. At denne henger sammen med at krystallomdannelsen fra modifikasjon III til modifikasjon IV (og vice versa) forsinkes eller forsvinner kunne fastslås blandt annet ved differentialtermoanalyse. ;Eksempel 2 vedrorende granulat av ammonium- og natriumnitrat. ;1000 kg hS %- lg natronlut ble tilsatt 60 liter vannglassopplos-ning (38° Bé.) og deretter under intens omroring med 2000 kg 57 $-ig salpetersyre. Deretter ble den nøytralisert med gass-formig ammoniakk og dampet inn til et vanninnhold 5%• Nitratsmelten ble granulert til korn med ca. 1 mm diameter og ;26 % N-lnnhold. Innholdet av kolloidalt fyllmidd.el utgjorde ca. ;1,1 % beregnet som Si02 'H^O. ;Også etter å. ha vært utsatt for gjentatte temperaturkretslop kunne det granulerte produktet uten å slås i stykker spredes med et ejektoraggregat, i hvilket det ble utsatt for meget hård behandling. ;Eksempel 3 vedrorende store granulatkorn av ammoniumnitrat. ;En 9<*>+ #-ig vannopplosning av ammoniumnitrat ble tilsatt alumini-umsulf at og derettet ammoniakk, slik at den inneholdt 0,5% kollidal AlCOH)^ beregnet på mengden nitrat. Under tilsetning av returmateriale ble det granulert i snekken til korn med i hovedsaken h - 8 mm diameter. Etter torkning ble over- og underkorn siktet fra som ble fort tilbake til granuleringstrinn-et.

Sammenlignet med nitratkorn for gjodning av konvensjonell stdrrelse har disse grovere korn vist seg å ha spesielle for-deler ved gjodsling av skog. Ved samme gjødslingsintensitet (kg/hektar) faller de sistnevnte kornene vesentlig mer spredt og dermed reduseres den ikke onskede gjodslingen av markvege-tasjonen, mens en stbrre del av nitrogenet trenger ned til treets rotter. Ved spredning fra fly har de grovere korn ytterligere en vesentlig fordel, nemlig at de på grunn av sin storre gjennomslagskraft ikke fester seg i trærnes kroner og dermed ikke heller gir s.k. brannskader på bar og lov.

En forutsetning for at man skal oppnå de nevnte fordelene er imidlertid at kornene tåler det hårde anslaget mot trekronene og mot bakken. Dette forutsetter på sin side at kornene ikke blir svakere ved faseomdannelser. Skoggjbdningsmidler pleier å distribueres på vinterfbre og lagres siden i skogen til spredningssesongen som vanligvis er ved begynnelsen av sommeren. Temperaturvariasjonene medfbrer at store nitratkorn som er tilvirket ifolge hittil kjente metoder mister holdfastheten og til og med kan falle sammen til mel. Tilvirkning av korn med tilstrekkelig bestandighet er nå muliggjort med nærværende oppfinnelse.

Eksempel 4. Vedrorende kalkammonsalpeter.

Kalkammonsalpeter med 26% N ble tilvirket ved granulering eller prilling av en varm konsentrert ammoniumnitratopplbsning som inneholdt finmalt kalkstensmel, hvorpå det oppnådde granulatet kjoles innen det lagres.

Hvis 1-10% av mengden kalkstensmel erstattes med det kolloidale fyllmiddel anvendt ifolge oppfinnelsen forbedres lagrings-egenskapene, hvilket er av spesiell betydning ved lagring i bulk eller store sekkstabler. Når det kolloidale fyllmidlet består av de angitte oksydhydrater oppnås denne forbedring, selv om kjblingen av kornene reduseres, slik at det utelater tilvirkningsprosessen med hbyere temperatur. Anvendelse av disse fyllmidler gir derved den sekundære men praktisk vesentlige fordelen at kjbletromlene i forekommende fabrikk-anlegg får stbrre kapasitet, henholdsvis at man ved nyprosjek-ter ing kan innsette mindre og derfor billigere kjbletromler.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av ammoniumnitratholdige-produkter fra en vannopplosning eller smelte som inneholder ammoniumnitrat i storre mengde enn som kan danne dobbeltsalter med andre eventuelt inngående komponenter, karakter isert' ved at man i oppløsningen eller smeiten feller ut 0,1-2 vektsprosent av et oksydhydrat av silisium, jern og/eller aluminium i kolloidal form, hvoretter oppldsningen eller smeiten formes til produkter i hvilke oksydhydratet inngår som et findisperst fyllmiddel.

2. Fremgangsmåte etter krav 1, karakterisert ved at man i oppldsningen eller smeiten feller ut aluminium-oksydhydrat i en mengde på 0,1-2 vekts-%.