RU2078065C1

RU2078065C1 - Method for production of porous granulated ammonium nitrate

Info

Publication number: RU2078065C1
Application number: RU94003513A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Конвисар; О.А. Люлюшина; В.М. Олевский; Л.Д. Полевая; М.К. Рустамбеков; Т.В. Козенкова; В.В. Луценко; Н.И. Бердичевский; Ю.А. Мелихов; Л.П. Мелихова; С.В. Костюшева
Original assignee: Березниковское акционерное общество "Азот"
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1997-04-27

Abstract

FIELD: inorganic technology, production of explosives. SUBSTANCE: initially sulfate of trivalent ferrum is added into concentrated melt of ammonium nitrate, the process is followed by adding of aqueous suspension of blowing agent. Said blowing agent comprises chalk, sodium stearate or potassium stearate. EFFECT: improved quality of granulated porous ammonium nitrate. 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ, используемых в производстве простейших взрывчатых материалов. The invention relates to a technology for producing inorganic substances used in the production of simple explosive materials.

Известен способ получения гранулированной аммиачной селитры путем введения в ее расплав солей трехвалентного железа [1] Грануляцию аммиачной селитры по этому способу осуществляют в присутствии полифосфорной кислоты. Этот способ позволяет только улучшить физико-химические свойства конечного продукта, однако аммиачная селитра по этому способу получается непористой. A known method of producing granular ammonium nitrate by introducing ferric salts into its melt [1] Granulation of ammonium nitrate by this method is carried out in the presence of polyphosphoric acid. This method can only improve the physico-chemical properties of the final product, however, ammonium nitrate by this method is non-porous.

Известен также способ получения гранулированной аммиачной селитры путем грануляции смеси, содержащей нитрат аммония, измельченный мел, сульфат железа [2] Способ также направлен на улучшение качества гранул, но не на получение пористой аммиачной селитры. There is also known a method for producing granular ammonium nitrate by granulating a mixture containing ammonium nitrate, ground chalk, iron sulfate [2] The method is also aimed at improving the quality of granules, but not to obtain porous ammonium nitrate.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры путем введения в плав водного раствора диспергатора НФ и мела [3] Однако гранулы аммиачной селитры, полученной этим способом, имеют малую прочность и высокую степень слеживаемости, что не позволяет перевозить этот продукт бестарно. The closest in technical essence and the achieved result is a method of producing porous granular ammonium nitrate by introducing into the melt an aqueous solution of a dispersant NF and chalk [3] However, the granules of ammonium nitrate obtained by this method have low strength and a high degree of caking, which does not allow this the product is bulk.

Согласно изобретению предлагается способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, содержащей порообразующие добавки и сульфат трехвалентного железа, путем нейтрализации аммиака азотной кислотой, выпарки, последовательного введения в концентрированный плав добавок, грануляции и обработки гранул смесью жирных кислот и парафина. The invention provides a method for producing porous granular ammonium nitrate containing pore-forming additives and ferric sulfate by neutralizing ammonia with nitric acid, evaporation, sequentially adding additives to the concentrated melt, granulating and treating the granules with a mixture of fatty acids and paraffin.

Задачей изобретения является получение пористой аммиачной селитры, улучшение качества пористой аммиачной селитры, в том числе повышение прочности и пористости гранул, а также придание им водоустойчивости и снижение слеживаемости продукта путем последовательного введения добавок. The objective of the invention is to obtain porous ammonium nitrate, improving the quality of porous ammonium nitrate, including increasing the strength and porosity of the granules, as well as giving them water resistance and reducing caking by sequential introduction of additives.

Результат достигается тем, что в концентрированный плав аммиачной селитры вводят добавку, содержащую сульфат трехвалентного железа, а затем добавляют водную суспензию, состоящую из порообразующих добавок: мела, диспергатора ХФ и стеарата натрия или стеарата калия. The result is achieved by adding an additive containing ferric sulfate to a concentrated melt of ammonium nitrate, and then adding an aqueous suspension consisting of pore-forming additives: chalk, dispersant CP and sodium stearate or potassium stearate.

Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры с предлагаемой последовательностью введения добавок в концентрированный плав аммиачной селитры обеспечивает повышение пористости гранул за счет углекислого газа, выделяющегося в результате взаимодействия сульфата трехвалентного железа, имеющего избыточную кислотность, с мелом. Образующийся при этом сульфат кальция способствует повышению прочности гранул. Кроме того часть сульфата железа вступает в реакцию с жирными кислотами, образуя на поверхности гранул пленку из солей железа жирных кислот, повышающих водоустойчивость гранул. The method of producing porous granular ammonium nitrate with the proposed sequence of introducing additives into the concentrated melt of ammonium nitrate provides an increase in the porosity of granules due to carbon dioxide released as a result of the interaction of ferric sulfate having excess acidity with chalk. The resulting calcium sulfate helps to increase the strength of the granules. In addition, part of the iron sulfate reacts with fatty acids, forming on the surface of the granules a film of iron salts of fatty acids, which increase the water resistance of the granules.

Механизм взаимодействия порообразующих добавок описывается уравнением:
Fe₂(SO₄)₃ + 3CaCO₃ + 6HNO₃ 3CaSO₄ + 2Fe(NO₃)₃ + 3CO₂ + 3H₂O
При введении добавки диспергатора HФ изменяется свободная энергия поверхностного слоя, что способствует более равномерному распространению пузырьков выделяющегося углекислого газа в плаве амселитры.The interaction mechanism of pore-forming additives is described by the equation:
Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3CaCO ₃ + 6HNO ₃ 3CaSO ₄ + 2Fe (NO ₃ ) ₃ + 3CO ₂ + 3H ₂ O
With the introduction of the HF dispersant additive, the free energy of the surface layer changes, which contributes to a more uniform distribution of bubbles of released carbon dioxide in the amcelite melt.

Добавка стеарата натрия или калия реагирует пенообразование в масле плава, снижая скорость реакции мела с избыточной кислотой, в результате чего реакция продолжается и в каплях, образующихся из распадающихся струй на выходе из гранулятора. The addition of sodium or potassium stearate reacts to foaming in the melt oil, reducing the reaction rate of the chalk with excess acid, as a result of which the reaction continues in the droplets formed from disintegrating jets at the outlet of the granulator.

Пример. В концентрированный плав аммиачной селитры вводят добавку сульфата трехвалентного железа в количестве 0,06 0,08 мас. и порообразующую водную суспензию, состоящую из мела, диспергатора HФ и стеарата натрия в количестве 0,15 0,60% После грануляции полученные гранулы обрабатывают смесью парафина и жирных кислот. Example. In a concentrated melt of ammonium nitrate, an addition of ferric sulfate in the amount of 0.06 0.08 wt. and a pore-forming aqueous suspension consisting of chalk, dispersant HF and sodium stearate in an amount of 0.15 to 0.60%. After granulation, the granules obtained are treated with a mixture of paraffin and fatty acids.

Как видно из таблицы, полученный продукт имеет поглотительную способность в среднем 8,8 г/100 г амселитры, впитывающую способность 21,5 г/100 г амселитры. Введение в плав амселитры трехвалентного железа повышает прочность гранул до 620 г/гранулу и полностью устраняет ее слеживаемость. As can be seen from the table, the resulting product has an absorption capacity of an average of 8.8 g / 100 g amcelitra, an absorbent capacity of 21.5 g / 100 g amcelitra. The introduction of ferric iron ammonium in the melt increases the strength of the granules to 620 g / granule and completely eliminates its caking.

Введение в плав амселитры порообразующей добавки в количестве меньше 0,15% получается продукт с низкими значениями впитывающей и поглотительной способностей (пример 1 в таблице). The introduction of a pore-forming additive in the amount of less than 0.15% into the ammelite melt results in a product with low values of absorbent and absorption capacity (example 1 in the table).

При увеличении порообразующей добавки в количестве более 0,5% получается продукт с низкой прочностью, равной 374 г/гранулу (пример 5 в таблице). By increasing the pore-forming additive in an amount of more than 0.5%, a product with a low strength equal to 374 g / granule is obtained (example 5 in the table).

Claims

A method of obtaining a porous granular ammonium nitrate, including the introduction of an aqueous dispersant NF into the saltpeter melt, followed by granulation of the obtained product, characterized in that ferric sulfate is first introduced into the concentrated ammonium nitrate melt in the form of its aqueous solution in the amount of 0.06 0.08 wt. in terms of Fe ³ ⁺ , then an aqueous suspension of a pore-forming additive is introduced, consisting of chalk, NF dispersant and sodium stearate or potassium stearate in appropriate quantities: 0.1 0.4; 0.01 0.05; 0.0002 0.001, taken in relation to the mass of the final product.