RU2010023C1 - Method for porous granulated ammonium nitrate production - Google Patents
Method for porous granulated ammonium nitrate production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010023C1 RU2010023C1 SU5057151/26A SU5057151A RU2010023C1 RU 2010023 C1 RU2010023 C1 RU 2010023C1 SU 5057151/26 A SU5057151/26 A SU 5057151/26A SU 5057151 A SU5057151 A SU 5057151A RU 2010023 C1 RU2010023 C1 RU 2010023C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- porous
- granules
- strength
- nitrate
- melt
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения простых, дешевых, доступных и одновременно взрывобезопасных взрывчатых веществ, - игданитов и гранулитов М, применяемых в горной, горнорудной, угольной и водной промышленности. The invention relates to a technology for producing simple, cheap, affordable and at the same time explosion-proof explosives, igdanites and granulites M, used in the mining, mining, coal and water industries.
Однако, как показало проведение экспериментов потребителями пористой гранулированной амселитры, оно применимо также для получения, например, нового вида комбизара, где процентное содержание тротила уменьшено практически в 2 раза. However, as shown by experiments by consumers of porous granular amcelitra, it is also applicable to obtain, for example, a new type of combiser, where the percentage of TNT is almost halved.
Согласно последним исследованиям, изобретение может быть использовано для изготовления эмуланов, применяемых в водонаполненных скважинах. According to recent studies, the invention can be used for the manufacture of emulsions used in water-filled wells.
Существует несколько принципиально различных способов получения пористой амселитры. Один из них основан на введении в плав амселитры разных порообразующих добавок. Суть заключается в том, что, распределяясь равномерно в объеме плава и вступая с ним в реакцию, выделяющиеся газы улетучиваются при грануляции, образуя поры, повышающие сорбционную способность полученного продукта. Применение порообразующих добавок позволяет получить селитру с повышенной удерживающей способностью гранул по отношению к дизельному топливу или другим нефтепродуктам до 6 мас.% вместо 0,9-1,5 мас.%. Однако при этом снижается прочность гранул. There are several fundamentally different methods for producing porous amcelite. One of them is based on the introduction of various pore-forming additives into the melting amcellite. The bottom line is that, evenly distributed in the volume of the melt and reacting with it, the gases released will evaporate during granulation, forming pores that increase the sorption ability of the resulting product. The use of pore-forming additives allows to obtain nitrate with a high holding capacity of granules in relation to diesel fuel or other petroleum products up to 6 wt.% Instead of 0.9-1.5 wt.%. However, this reduces the strength of the granules.
Известен способ получения пористой селитры путем введения в плав NH4NO3 инфузорной земли, или инфузорной земли и карбамида, или одного карбамида. Однако пористая селитра, полученная с помощью одного карбамида, имеет очень хрупкие гранулы и, следовательно, мало пригодна в качестве товарного продукта. Предложенная смесь содержит от 0,5 до 3 мас.% инфузорной земли и от 0,1 до 0,3 мас.% карбамида. Высокое содержание инфузорной земли значительно снижает содержание основного вещества. Это делает невозможным применение пористой селитры в качестве удобрения. Помимо этого имеются затруднения при изготовлении порообразующих добавок: должна быть использована инфузорная земля специального сорта, имеющая невысокую плотность, карбамид перед дозировкой следует измельчать [1].A known method of producing porous nitrate by introducing into the melt NH 4 NO 3 infusoria, or infusoria and urea, or one urea. However, porous nitrate obtained with urea alone has very fragile granules and, therefore, is not very suitable as a commercial product. The proposed mixture contains from 0.5 to 3 wt.% Infusoria and from 0.1 to 0.3 wt.% Urea. The high content of ciliates significantly reduces the content of the main substance. This makes it impossible to use porous nitrate as a fertilizer. In addition, there are difficulties in the manufacture of pore-forming additives: special-grade infusorized soil with a low density should be used, urea should be ground before dosing [1].
Известен также способ получения пористой селитры с повышенной прочностью гранул путем введения в плав NH4NO3 перед гранулированием мела с дисперсностью частиц 5-20 мм в количестве 0,25-3,0 мас.%. Прочность гранул готового пористого продукта составляет 500-550 г/гр [2].There is also known a method of producing porous nitrate with increased strength of the granules by introducing NH 4 NO 3 into the melt before the granulation of chalk with a particle size dispersion of 5-20 mm in an amount of 0.25-3.0 wt.%. The strength of the granules of the finished porous product is 500-550 g / g [2].
Недостатком способа является применение порообразующей добавки в твердом виде и невозможность использования ее в жидком виде из-за незначительной растворимости в воде CaCO3. Это создает значительные трудности при подаче твердой добавки на высоту гранбашни (более 60 м). При этом в значительном объеме используется ручной труд.The disadvantage of this method is the use of pore-forming additives in solid form and the inability to use it in liquid form due to the low solubility in water CaCO 3 . This creates significant difficulties in the supply of solid additives to the height of the tower (more than 60 m). Moreover, a significant amount of manual labor is used.
Прочность образцов пористой гранулированной селитры инофирм также находится в пределах 250-400 г/гр. The strength of samples of porous granular nitrate of foreign companies is also in the range of 250-400 g / g.
Известен также способ получения пористой селитры путем введения в плав NH4NO3 диспергатора НФ, применяемого в виде 10-40% водного раствора в количестве 0,01-0,1 мас.% от массы селитры. При сравнительно высокой впитывающей способности гранул (до 13 г на 100 г) прочность продукта сравнительно невысока - приблизительно 350 г/гр [3].There is also known a method of producing porous nitrate by introducing into the melt NH 4 NO 3 a dispersant NF, used in the form of a 10-40% aqueous solution in an amount of 0.01-0.1 wt.% By weight of nitrate. With a relatively high absorption capacity of granules (up to 13 g per 100 g), the strength of the product is relatively low - approximately 350 g / g [3].
Этот способ взят в качестве прототипа. This method is taken as a prototype.
В настоящее время возникла необходимость в обеспечении потребителей пористой селитры продуктами с более высокой прочностью гранул. При этом продукт должен сохранять свою прочность (с минимальной ее потерей) при долговременных смешанных перевозках. Currently, there is a need to provide consumers of porous nitrate with products with higher pellet strength. At the same time, the product must maintain its strength (with its minimum loss) during long-term mixed transport.
Предлагается способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры путем нейтрализации NHO3 аммиаком, выпарку раствора с получением плава, введение в плав аммиачной селитры смеси порообразующих добавок: кальцинированной соды, карбамида и диспергатора НФ, предварительное введение в раствор аммиачной селитры перед стадией выпарки раствора NH4NO3, содержащего соединения кальция и фосфора в количестве на CaO - 0,015-0,04 мас.% и P2O5 - 0,005-0,03 мас.%.A method for producing porous granular ammonium nitrate by neutralizing NHO 3 with ammonia, evaporating the solution to obtain a melt, introducing into the melt of ammonium nitrate a mixture of pore-forming additives: soda ash, urea and dispersant NF, preliminary introducing ammonium nitrate into the solution before the stage of evaporation of the NH 4 NO 3 solution containing calcium and phosphorus compounds in an amount on CaO - 0.015-0.04 wt.% and P 2 O 5 - 0.005-0.03 wt.%.
Количество вводимых порообразующих добавок: карбамида, кальцинированной соды и диспергатора НФ составляет соответственно, мас.%: 0,1-0,5, 0,05-0,2 и 0,005-0,2. The number of introduced pore-forming additives: urea, soda ash and NF dispersant is, respectively, wt.%: 0.1-0.5, 0.05-0.2 and 0.005-0.2.
Диспергатор НФ является дефицитным продуктом, так как его в сравнительно небольшом количестве производит только Новомосковский завод органического синтеза. Dispersant NF is a scarce product, since it is produced in a relatively small amount only by the Novomoskovsk Organic Synthesis Plant.
Соединения CaO и P2O5, попадая в плав амселитры, содержащий сульфатную добавку в количестве 0,3-0,7 мас.%, вступая в реакцию с сульфатом аммония, образуют сульфатно-фосфатные и сульфатно-кальциевые соединения, способствующие повышению прочности гранул пористой селитры. Продукт имеет следующую характеристику: впитывающая способность гранул 9-16 г/100 г; сод. H2O - 0,3-0,6 мас. % (по Фишеру); насыпной вес 0,71-0,85 г/см3; прочность гранул 560-780 г/гр.Compounds CaO and P 2 O 5 , falling into the melt of amcelite containing a sulfate additive in an amount of 0.3-0.7 wt.%, Reacting with ammonium sulfate, form sulfate-phosphate and calcium sulfate compounds, which increase the strength of granules porous nitrate. The product has the following characteristics: absorbency of granules 9-16 g / 100 g; soda H 2 O - 0.3-0.6 wt. % (according to Fisher); bulk density of 0.71-0.85 g / cm 3 ; granule strength 560-780 g / g.
Новизна способа состоит в том, что в раствор аммиачной селитры перед стадией выпарки вводят растворы соединений кальция и фосфора в пересчете на СaO 0,015-0,04 мас.% и на P2O5 0,005-0,03 мас.%.The novelty of the method lies in the fact that before the evaporation stage, solutions of calcium and phosphorus compounds are introduced into the ammonium nitrate solution in terms of CaO 0.015-0.04 wt.% And P 2 O 5 0.005-0.03 wt.%.
Новизна способа состоит также и в том, что значительно (в 6 раз) снижается нижний предел диспергатора НФ (до 0,005 мас.%) с одновременным сравнительно незначительным (в 2 раза) увеличением верхнего предела содержания кальцинированной соды, что дает возможность варьирования пределами изменения насыпного веса от 0,7 до 0,85 г/см3.The novelty of the method also lies in the fact that the lower limit of the NF dispersant decreases significantly (by 6 times) (to 0.005 wt.%) With a simultaneous relatively insignificant (2 times) increase in the upper limit of soda ash content, which makes it possible to vary the limits of the change in bulk weight from 0.7 to 0.85 g / cm 3 .
Применение CaO и P2O5 позволяет использовать конверсионые растворы цеха азофоски, количеством подаваемого конверсионного раствора возможно регулировать прочность гранул.The use of CaO and P 2 O 5 allows the use of conversion solutions of the azofoska workshop; it is possible to control the strength of the granules by the amount of supplied conversion solution.
В табл.1 представлены результаты анализов образцов пористой селитры при введении конверсионных растворов, содержащих разное количество добавок кальция (CaO 0,015-0,04) и фосфора (P2O5 0,005-0,03%).Table 1 presents the results of the analysis of porous nitrate samples with the introduction of conversion solutions containing different amounts of calcium (CaO 0.015-0.04) and phosphorus (P 2 O 5 0.005-0.03%) additives.
Для сравнения приведены данные анализа пористого продукта без дополнительных добавок. For comparison, the analysis data of the porous product without additional additives.
Как следует из табл.1, пористый продукт без дополнительного введения добавок отличается низкой прочностью гранул по сравнению с пористым продуктом по предлагаемому способу. As follows from table 1, the porous product without additional introduction of additives is characterized by low strength granules compared with the porous product according to the proposed method.
Одновременно с повышением прочности гранул готового продукта уменьшается процентное содержание уноса пыли аммиачной селитры, т.е. улучшается экология процесса. At the same time as the strength of the granules of the finished product increases, the percentage of dust removal of ammonium nitrate decreases, i.e. The ecology of the process is improving.
Данные анализов, представленные в табл.2, получены как средние результаты при выпуске опытно-промышленных партий пористой гранулированной аммиачной селитры. The analysis data presented in Table 2 were obtained as average results for the production of pilot batches of porous granular ammonium nitrate.
В табл. 3 представлены результаты анализа образцов пористой гранулированной аммиачной селитры, полученных при введении в плав амселитры (как порообразующих добавок) уменьшенного количества диспергатора НФ и увеличенного количества кальцинированной соды, что дает возможность широкого варьирования насыпным весом (по требованию потребителей). In the table. Figure 3 presents the results of the analysis of samples of porous granular ammonium nitrate obtained when amelite (as pore-forming additives) was introduced into the melt as a reduced amount of NF dispersant and an increased amount of soda ash, which makes it possible to vary widely with bulk density (at the request of consumers).
Количественное содержание диспергатора НФ и соды были подобраны опытным путем с учетом высокой прочности гранул полученного продукта. The quantitative content of the NF dispersant and soda were experimentally selected taking into account the high strength of the granules of the obtained product.
Как следует из табл. 3, уменьшение количества диспергатора НФ меньше 0,005 мас. % влияет на снижение величины впитывающей способности гранул, лежащей за пределами допустимой (согласно Извещению N 3 об изменении ТУ на пористую амселитру этот показатель должен быть не менее 9 г/100 г). As follows from the table. 3, a decrease in the amount of dispersant NF less than 0.005 wt. % affects the decrease in the absorbency of granules lying outside the permissible (according to the Notice No. 3 on the change of TU to porous amcelite this indicator should be at least 9 g / 100 g).
В результате проведения физико-химических исследований установлено, что устойчивость гранул образцов пористой гранулированной амселитры с повышенной прочностью гранул при температурных колебаниях 20-50оС значительно выше по сравнению с образцами пористой селитры с более низкой прочностью гранул (см. табл.4).As a result of physico-chemical studies have established that the stability of the granules of granulated porous ammonium nitrate samples with enhanced pellet strength when temperature fluctuations of 20-50 ° C is significantly higher than the samples of porous ammonium nitrate with a lower strength granules (see. Table 4).
Как следует из табл.4, гранулы пористой селитры повышенной прочности гранул под влиянием полиморфных превращений теряют прочность гранул в 3,4 раза после десяти циклов в то время, как гранулы пористой селитры с прочностью ≈350 г/гр - почти в 3 раза после пяти циклов. As follows from Table 4, granules of porous nitrate of increased strength of granules under the influence of polymorphic transformations lose granule strength by 3.4 times after ten cycles, while granules of porous nitrate with a strength of ≈350 g / g - almost 3 times after five cycles.
Одновременно были проведены опыты по определению устойчивости гранул обоих образцов пористой селитры к минусовым температурным колебаниям (от - 35 до - 50оС) в сравнении с устойчивостью гранул при t = - 50оС.Simultaneously, experiments were conducted to determine the stability of both samples granules of porous ammonium nitrate to negative temperature fluctuations (from - 35 to - 50 ° C) compared with the stability of the pellets at t = - 50 ° C.
Данные сведены в табл.5. The data are summarized in table 5.
Основой данных опытов является проведение испытания на визуальное определение количества целых гранул (из 25 шт.), охлаждаемых в сосудах Дьюара при низких температурах (каждый цикл - 2 ч). The basis of these experiments is a test to visually determine the number of whole granules (of 25 pcs.) Cooled in Dewar vessels at low temperatures (each cycle is 2 hours).
Как следует из табл.5, термостойкость гранул испытуемых образцов значительно выше (как при постоянной, так и при переменной температурах) в случае испытания гранул пористой селитры с повышенной прочностью гранул. As follows from Table 5, the heat resistance of the granules of the test samples is much higher (both at constant and at variable temperatures) in the case of testing granules of porous nitrate with increased granule strength.
Изучение влагопоглощения обоих образцов пористой селитры статическим методом при относительной влажности воздуха 100% показало, что образец пористой селитры с повышенной прочностью гранул поглощает влаги меньше, чем образец с более низкой прочностью гранул. Это дает надежду на перевозку пористую селитру с высокой прочностью гранул в минераловозах и хопперах, что очень важно для потребителей. A study of the moisture absorption of both samples of porous nitrate by the static method at a relative humidity of 100% showed that a sample of porous nitrate with an increased granule strength absorbs less moisture than a sample with a lower granule strength. This gives hope for the transportation of porous nitrate with high strength granules in mineral carriers and hoppers, which is very important for consumers.
Определение физико-химических характеристик, обеспечивающих поглощаемость дизельного топлива (5,5%) гранулами пористого продукта, представлены в табл.6. The definition of physico-chemical characteristics that ensure the absorption of diesel fuel (5.5%) by the granules of the porous product are presented in table.6.
Для сравнения представлен анализ образца рядовой гранулированной аммиачной селитры. For comparison, the analysis of a sample of ordinary granular ammonium nitrate is presented.
Как видно из табл.6, возможность поглощения 5,5% дизельного топлива (по сравнению с 2% у рядовой селитры) объясняется увеличением общего объема пор (в 1,6 раза); значительно большей прочностью гранул, увеличением удельной поверхности пор. Причем ≈76% объема пор приходится на макропоры и лишь меньшая его часть (24%) - на переходные поры. В образце рядовой гранулированной амселитры наблюдается та же картина распределения. As can be seen from table 6, the possibility of absorption of 5.5% of diesel fuel (compared with 2% in ordinary nitrate) is explained by an increase in the total pore volume (1.6 times); significantly greater strength of the granules, an increase in the specific surface of the pores. Moreover, ≈76% of the pore volume is accounted for by macropores, and only a smaller part (24%) is in transition pores. In the sample of ordinary granular amcelite, the same distribution pattern is observed.
В примерах представлено изменение прочности гранул готового продукта после введения перед стадией выпарки раствора NH4NO3, содержащего соединения кальция и фосфора.In the examples, the change in the strength of the granules of the finished product after the introduction of an NH 4 NO 3 solution containing calcium and phosphorus compounds before the stage of evaporation is presented.
П р и м е р 1. В упаренный высококонцентрированный плав NH4NO3 в количестве 30 т/ч перед стадией грануляции вводят диспергатор НФ в количестве 12 кг/ч. При этом получают пористый продукт, имеющий следующую характеристику: впитывающая способность 13 г/100 г; удерживающая способность 5,5%; содержание H2O по Фишеру 0,42%; насыпной вес 0,78 г/см3; гранулометрический состав по ТУ на пористую селитру; прочность гранул 350 г/гр.PRI me
П р и м е р 2. Перед стадией выпарки в раствор аммиачной селитры вводят раствор NH4NO3, содержащий соединения кальция и фосфора в пересчете на CaO в количестве 4,5 кг/ч (0,015 мас.%) и в пересчете на P2O5 в количестве 1,5 кг/ч (0,005 мас.%). Далее раствор упаривают до получения высококонцентрированного плава, и в плав в количестве 30 т/ч вводят порообразующие добавки: карбамид 75 кг/ч; кальцинированная сода 19 кг/ч; диспергатор НФ 12 кг/ч.Example 2. Before the evaporation stage, a solution of NH 4 NO 3 containing calcium and phosphorus compounds in terms of CaO in the amount of 4.5 kg / h (0.015 wt.%) And in terms of P is introduced into the ammonium nitrate solution 2 O 5 in an amount of 1.5 kg / h (0.005 wt.%). Next, the solution is evaporated to obtain a highly concentrated melt, and pore-forming additives are introduced into the melt in an amount of 30 t / h: urea 75 kg / h;
При этом получается продукт, имеющий следующую характеристику: впитывающая способность 12,8 г/100 г; удерживающая способность 5,5%; прочность гранул 760 г/гр; насыпной вес 0,82 г/см3; содержание H2O (по Фишеру) 0,44%; гранулометрический состав по ТУ на пористую селитру. (56) 1. Патент США N 3447982, кл. C 05 B 1/04, 1969.In this case, a product is obtained having the following characteristic: absorbency 12.8 g / 100 g; retention capacity 5.5%; pellet strength 760 g / g; bulk density of 0.82 g / cm 3 ; the content of H 2 O (according to Fischer) 0.44%; particle size distribution according to technical specifications for porous nitrate. (56) 1. US patent N 3447982, CL. C 05
2. Авторское свидетельство СССР N 767025, кл. C 01 C 1/18, C 05 C 1/02, 1980. 2. USSR author's certificate N 767025, cl. C 01
3. Авторское свидетельство СССР N 421627, кл. C 01 C 1/18, 1973. 3. Copyright certificate of the USSR N 421627, cl. C 01
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5057151/26A RU2010023C1 (en) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Method for porous granulated ammonium nitrate production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5057151/26A RU2010023C1 (en) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Method for porous granulated ammonium nitrate production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010023C1 true RU2010023C1 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=21610811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5057151/26A RU2010023C1 (en) | 1992-04-29 | 1992-04-29 | Method for porous granulated ammonium nitrate production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2010023C1 (en) |
-
1992
- 1992-04-29 RU SU5057151/26A patent/RU2010023C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1139920A (en) | Process for preparing stabilized, ammonium nitrate containing granules | |
US4846871A (en) | Lignosulfonate treated fertilizer particles | |
US7147830B2 (en) | Stabilized ammonium nitrate granules | |
US3317276A (en) | Stabilized ammonium nitrate compositions and their production | |
RU2478087C2 (en) | Lime-containing nitrogen-sulphur fertiliser and method for production thereof | |
RU2403234C2 (en) | Ammonium nitrate granule and preparation method thereof | |
Rasulov et al. | Physico-chemical properties lime-ammonium nitrate based on chalk, nitrate and ammonium sulphate | |
EA025226B1 (en) | Method for production of granular compound fertilizers | |
CA2225155C (en) | Particulate urea with mineral filler incorporated for hardness | |
RU2010023C1 (en) | Method for porous granulated ammonium nitrate production | |
CA1190059A (en) | Process for making granules containing urea as the main component | |
NZ194273A (en) | Non caking granular mineral fertilisers containing an ammonium salt and dicyandiamide | |
US5720794A (en) | Ammonium nitrate particulate fertilizer and method for producing the same | |
US3639643A (en) | Method for elimination of the 32 c. phase transition in granules and prills containing free ammonium nitrate and products produced thereby | |
US3388014A (en) | Ammonium nitrate explosive and process for producing same | |
RU2261842C1 (en) | Method for preparing porous granulated ammonium nitrate | |
SU1456366A1 (en) | Method of producing lump calcium carbonate | |
RU2237046C1 (en) | Ammonium nitrate-base complex fertilizers and methods for their preparing | |
RU2261226C1 (en) | Method of production of porous granulated ammonium nitrate | |
Mamataliyev | RESEARCHING SOME PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF NITROGEN AND SULFUR-CONTAINING FERTILIZERS BASED ON MELT OF AMMONIUM NITRATE AND AMMONIUM SULPHATE | |
Ziyoyev et al. | GRANULATED NITROGEN-SULFUR FERTILIZERS | |
SU1634656A1 (en) | Method of producing granulated superphosphate | |
PL80501B1 (en) | ||
WO1997029061A1 (en) | Process for production of fertilizer granules containing ammonium nitrate, potassium and/or magnesium and a fertilizer product | |
SU1129194A1 (en) | Method for reducing caking of granulated ammonium salpetre |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050805 |
|
QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20050805 |