NO159547B - Manuell utleverings- og doseringspumpe. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å forbedre lagringsstabiliteten til ammoniumnitrat-sammensetninger.

Foreliggende oppfinnelse vedrører sta-bile, ikke-kakedannende gjødningsstoffer

og eksplosiver. Mer spesielt vedrører denne oppfinnelse gjødningsstoffer og eksplosiver, inneholdende ammoniumnitrat, sta-biliserte mot kakedannelse ved hjelp av

kondisj oneringsmidler.

Det er av den største viktighet for bå-de konsumenten og fabrikanten at en

kunstgjødsel eller et eksplosiv ikke har en

tendens til å kake seg ved bruk, forsendelse

eller lagring. Kakedannelse, spesielt når

det gjelder kunstgjødsel, bidrar til kunde-misnøye og leder svært ofte til tilbakesen-delse av produktet til fabrikanten. Klump-ete eller kakedannet kunstgjødsel er van-skelig å anbringe jevnt på marken og kan

således svekke effekten til kunstgjødnin-gen som skal fremme veksten i avlingen.

Den tendensen som ammoniumnitrat såvel

som andre nitrogenholdige kunstgjødsler

og eksplosiver har til å kake seg, forårsa-kes av varierende omgivende temperatur-betingelser, fuktighet og trykk. Når temperaturen og fuktigheten stiger, absorberes

vann i krystallene, oppløser dem, og når

senere temperaturen og fuktigheten sen-kes, omkrystalliserer det oppløste materiale seg og smelter sammen med eller kaker

seg med de eksisterende granulatene eller

andre omkrystalliserte materialer. Når

gjødningsstoffet eller eksplosivet lagres i

lange tidsperioder, vanligvis i oppstablede

sekker, gjentar denne prosessen seg, og det

dannes en sammenhengende masse. Trykket på sekken i bunnen av stablene i de

lagrede sekkene intensiverer den kakedannende prosessen.

Hittil har det vært foreslått å innlem-me et kondisjoneringsmiddel i det ammoniumnitrat-holdige gjødningsstoffet eller eksplosivet, hvilket kondisj oneringsmiddel skal virke som et middel til fysisk å sepa-rere partiklene og således hindre kakedannelse som skyldes virkningen av temperatur, trykk eller fuktighet. Kondisjoneringsmidler som har vært benyttet, omfatter kokosnøttskallmel, oppmalte ris-hamser, oppmalte tobakkstengler, harpik-ser, såper, vokser, glyserin, urinstoff, va-selin, rosin, parafin, kaolin, leire, diatoméjord, magnesiumsilikat, magnesiumsulfat, kleberstein og liknende. Behandlingen av ammoniumnitrat-inneholdende materialer med disse midlene har imidlertid resultert i bare delvis beskyttelse mot kakedannelse eller bunnfelling. Katastrofene i Oppau i Tyskland i 1921 og i Texas City i Texas i 1947, menes å ha vært forårsaket av deto-nasjon av ammoniumnitrat som var dek-ket med organiske materialer. Som et re-sultat av dette er de kondisj oneringsmid-lene som brukes mest i dag, uorganiske materialer som f. eks. leire og diatoméjord. Disse uorganiske kondisjoneringsmidlene, skjønt de er tilfredsstillende på mange måter, er relativt kostbare og må brukes i relativt store mengder, vanligvis fra 3 til 5 pst. basert på vekten av det belagte materiale. Kondisjoneringsmidlene har liten eller ingen verdi som kunstgjødsel eller eksplosiver og er derfor uønskede bestand-deler. Fordi de blir en del av det sekke-pakkede materiale, representerer deres forsendelse vesentlig økning i forsendelses-omkostninger.

Følgelig er det et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedre-de kunstgjødselstoffer eller eksplosiver.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe frittflytende kunstgjødsel og sprengstoffsammensetninger som utviser liten eller ingen kakedannelsestendenser ved lagring.

Det er ytterligere et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe gjødningsstoffer og sprengstoffer som er kakedannelsesmot-standige under lagring og forsendelse.

Et videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ammoniumnitrat-inneholdende kunstgjødning som lett kan spre-des på marken.

Det er i forbindelse med oppfinnelsen oppdaget at kommersielt fremstilte eksplosiver og kunstgjødselmaterialer inneholdende ammoniumnitrat, kan få sine normale tendenser til kakedannelse under forsendelse og lagring motvirket ved å an-vende som kondisj oneringsmiddel små mengder av det kiselholdige produkt som resulterer fra den sure oppslutning av kaolinleire. Det findelte kiselholdige produktet gjenvinnes, uvasket, med de resterende oppløselige saltene av oppslutningssyren som er sammenblandet med nevnte produkt. Kondisjoneringen kan foretas ved å blande kunstgjødningen eller eksplosivet med kondisj oneringsmidlet før pakking og forsendelse. Det nye kondisj oneringsmidlet hemmer på en heldig måte kakedannelse av hydroskopiske kunstgjødninger0 som f. eks. ammoniumnitrat (inkludert eksplosiv kvalitet), urinstoff, ammoniumsulfat, ammoniumfosfat, natriumnitrat og kali-umklorid, blandinger av disse forbindelse-ne eller sammensetningene inneholdende en eller flere av de hydroskopiske forbin-delsene.

Tendensen til kakedannelse av andre hygroskopiske forbindelser og sammensetninger kan hemmes ved behandling med de nye kondisjoneringsmidlene ifølge foreliggende oppfinnelse. Blant sammensetningene finnes svovel, insektisider, vanlig salt, akseleratorer brukt i gummiblanding, dyrefor og liknende.

Uten å tilsikte å være begrensende, kan denne oppfinnelsen beskrives på en tilstrekkelig måte under henvisning til ammoniumnitrat-holdige kunstgj ødninger som kan betraktes som representative for de sammensetninger som har kakedannende tendenser.

Spesielt er det i forbindelse med oppfinnelsen funnet at granulert eller kule-formet ammoniumnitrat såvel som ammoniumnitrat-pulver, kan gjøres vesentlig kake-resistent ved å blande tørr ammoniumnitrat med et findelt syntetisk kiselhol-dig pigment sammenblandet med et mineralsyresalt før produktet pakkes i sekker for forsendelse eller lagring. Det sammen-blandede kiselholdige pigment-mineralsyresalt-produktet fremstilles ved oppslutning av kaolinleire eller annet aluminium-silikatmineral med en sterk mineralsyre som f. eks. svovelsyre, salpetersyre eller saltsyre. Dette frembringer en godt sammenblandet blanding av siliciumoksyd og aluminiumsaltet av mineralsyren. Syre-mengden som blir benyttet til oppslutnin-gen, er 75 pst. av den mengden som trenges til å forbinde seg med aluminiumet eller leiren. Det resulterende oppslutningspro-duktet filtreres, og filterkaken gjenvinnes og tørkes sammen med det resterende aluminiumsaltet av syren som holdes godt blandet med filterkaken. Vanligvis inne-holder de resulterende produktene fra 35 til 45 pst. SiO, og fra 30 til 50 pst. alumi-niumsalt.

Den nøyaktige mengden av kondisjoneringsmiddel som benyttes, vil variere avhengig av hva den kondisjonerte sammensetningen skal brukes til, lagringsbe-tingelsene, graden av ønsket kakedannende resistens og tilstedeværelsen av andre materialer. De beste resultatene blir opp-nådd når mengden av kondisjoneringsmiddel benyttet er i området 0.5 til 3.25 vektprosent basert på vekten av kunstgjødnin-gen eller sprengstoffet.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen videre.

Eksempel 1.

180 kg kaolinleire (en luf t-f lo tert bløt leire brutt og raffinert i Langley, Syd Ca-rolina) raffinert slik at 55 til 60 pst. av dens partikler var mindre enn 2 mikron, og bare 20 til 25 pst. av dens partikler var grovere enn 5 mikron, ble nøye dispergert i 204.2 kg vann inneholdende 0.45 kg te-tranatrium-pyrofosfat som et disperger-ingsmiddel. Kaolindispersjon ble fylt opp i en forvarmet bly-foret trykkreaksjonsbe-holder; 226.8 kg kommersiell 66° Baumé

svovelsyre inneholdende 93.19 vektprosent H2S04 ble deretter tilsatt, idet denne syre-mengden var 100 pst. av den støkiometriske mengden i forhold til det totale metall-

oksyd-innhold i leiren, og idet denne syre-mengden var slik at den frembrakte en sy-rekonsentrasjon på 49.1 pst. i vannet. Under tilsetningen av syren og i løpet av re-aksjonen, ble hele dispersjonen holdt under kraftig omrøring.

Når all syren var tilsatt, ble det ført damp inn i reaksjonsbeholderen inntil, flere minutter etter innføringen av damp var begynt, en voldsom eksotermisk reak-sjon oppsto som innen 11 minutter brakte materialet fra et manometertrykk på 0 til et manometertrykk på 10.57 kg/cm<2> (temperatur 185.5° C). Etter ytterligere 18 minutter hadde trykket i reaksjonsbeholderen sunket til 8.4 kg/cm<2>, tilsvarende en temperatur på 177° C. Dette trykket og denne temperaturen ble holdt i en periode på 4 timer ved hjelp av en regulert inn-føring av overopphetet damp. Reaksjonsbeholderen ble deretter luftet, slik at trykket ble 1.05 til 1.4 kg/cm<2>, og innholdet ble deretter sluppet opp i en mengde fortyn-nende vann som avkjølte det til 93° C. Materialet ble deretter filtrert og ga en filter-kake inneholdende 35 pst. aluminiumsulfat og resten siliciumoksyd. Filterkaken ble deretter tørket og oppsmuldret i en pulve-risermgsanordning.

Eksempel 2.

Forskjellige mengder av kondisjoneringsmidlet fremstilt som i eksempel 1, ble tilsatt til mengder på 52 g tørr ammoniumnitrat og blandet grundig. De mengdene som ble tilsatt var respektivt 0,5 pst., 1,0 pst., 1,5 pst. og 2 pst. basert på vekten av ammoniumnitrat.

Eksempel 3.

Forskjellige mengder tørt bunnfelt siliciumoksydpigment, fremstilt som i eksempel 1, men med aluminiumsaltet vasket ut, ble tilsatt til mengder på 52 g tørr ammoniumnitrat og blandet grundig. Mengdene som ble tilsatt var respektivt 0,5, 1,0 og 1,5 pst. basert på vekten av ammoniumnitrat.

Kontrollmengder av kondisj oneringsmidler bestående av diatoméjord og kaolinleire såvel som kondisjoneringsmidlene i eksemplene 2 og 3, ble testet for anti-kakedannende egenskaper på følgende måte.

Ammoniumnitratet som skulle brukes i forsøkene, ble tørket til konstant vekt ved

105° C. Kondisjoneringsmidlet, i mengder

som vist i tabell 1, ble tilsatt til 52 g ammoniumnitrat og ga omtrent en 2,5 cm kake. Blandingen ble grundig sammenblandet ved hjelp av risting i fire til fem minutter. Vannmengder som vist i tabell 1, ble tilsatt

dråpevis ved hjelp av en mikrobyrette fulgt av risting og tromling for å fordele vannet jevnt. Materialet ble deretter påfylt en bombe for kaketildanning forsynt med et sylindrisk kammer på 5 cm og et bestemt manometertrykk, og trykket ble regulert til 0,84 kg/cm<2>. Bombene ble lagret ved 30° C i syv dager. Trykkreguleringer ble foretatt for å holde trykket på 0,84 kg/cm<2>. Etter syv dagers lagring ble bombene åpnet, kakene fjernet og tørket ved 55° C i 3 dager. Etter tørking ble kakene lett behandlet med sandpapir til en størrelse på 2,5 cm og knust i en Carver hydraulisk presse, drevet ved hånd og anvendt ved 0—70 og 0—1680 kg/cm<2> manometertrykk. Kraften som skulle til for å knuse kaken, viser kakedannelsestendensen til chargen.

Dataene som er oppført i tabellen, vi- er et vanlig fenomen innen kondisjonering ser at med forskjellige kondisjoneringsmid- hvor det er observert at meget små meng-del-ladninger med varierende fuktighets- der kondisj oneringsmiddel noen ganger nivåer, er siliciumoksyd-mineralsyre-salt- har en tendens til å øke kakedannelse. De kondisjoneringsmidlene ifølge denne opp- nedre grenser for mengden av sammen - finnelsen mye bedre enn kjente kiselhol- blandet silicium-mineralsyresalt for å gi dige kondisjoneringsmidler. Tabellen viser effektiv kondisjonering, er mellom 0,5 pst. at med 0,5 pst. kondisjoneringsmiddel-lad- og 1 pst. basert på tørrvekten av ammoni-ninger økes kakedannelsestendensen sam- umnitrat, fortrinnsvis 0,7 pst. Mengden som menliknet med en kontrollprøve som ikke skal til for på en effektiv måte å kondisj o-inneholdt noe kondisjoneringsmiddel. Dette nere andre hygroskopiske materialer som utviser kakedannelsestendenser, varierer

imidlertid med materialet og fuktigheten

tilstede. I mange tilfeller er en så liten

mengde som 0,2 pst. av det nye kondisj oneringsmidlet ifølge denne oppfinnelsen

effektiv. Den øvre grense for kondisj oneringsmiddel som benyttes, bestemmes av

graden av anti-kakedannelse ønsket og

mengden av urenheter som kan tolereres i

et gitt system.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å forbedre lagringsstabiliteten til ammoniumnitrat-sammensetninger som utsettes for kakedannelse, hvilket omfatter å dekke partiklene

i sammensetningen jevnt med en tilstrekkelig mengde kondisj oneringsmiddel for å hindre kakedannelse ved lagring, karakterisert ved at det anvendes et kondisj oneringsmiddel som er avledet fra den hydrotermiske dekomponering av kaolinleire med svovelsyre.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at det anvendes et kondisj oneringsmiddel som består ve sentlig av findelt siliciumoksyd sammenblandet med aluminiumsulfat.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at kondisjoneringsmidlet anvendes i en mengde i området mellom 0,7—3,25 vektprosent av ammoniumnitrat-sammensetningen.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at det anvendes en kondisj oneringssammensetning som er et ammoniumnitrat-gjødningsstoff eller et ammoniumnitrat-sprengstoff.

5. Kondisj oneringsmiddel for hindring av kakedannelse av ammoniumnitrat-sammensetninger som angitt i påstandene 1— 4, karakterisert ved at det består vesentlig av de hydrotermiske dekomponer-ingsproduktene av kaolinleire fremstilt ved følgende trinn: hydrotermisk dekomponering av kaolinleire med svovelsyre, filtrering av de uvaskede kiselholdige dekomponer-ingsproduktene, og tørking og gjenvinning av nevnte dekomponeringsprodukter.