RU2228919C1 - Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer - Google Patents
Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228919C1 RU2228919C1 RU2003111195/15A RU2003111195A RU2228919C1 RU 2228919 C1 RU2228919 C1 RU 2228919C1 RU 2003111195/15 A RU2003111195/15 A RU 2003111195/15A RU 2003111195 A RU2003111195 A RU 2003111195A RU 2228919 C1 RU2228919 C1 RU 2228919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrate
- ammonium nitrate
- fertilizer
- ammonium
- calcium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии получения гомогенных водорастворимых минеральных, в частности аммиачно-нитратных удобрений на основе аммиачной селитры, и может быть использовано в химической промышленности при производстве гранулированной аммиачной селитры с улучшенными физико-химическими, физико-механическим и агрохимическими свойствами.The invention relates to chemical technology for producing homogeneous water-soluble mineral, in particular ammonium nitrate fertilizers based on ammonium nitrate, and can be used in the chemical industry in the production of granular ammonium nitrate with improved physicochemical, physico-mechanical and agrochemical properties.
Специфические свойства аммиачной селитры, такие как полиморфные превращения, имеющие место при нагреве и охлаждении в процессе хранения продукта, затрудняют сохранность прочностных показателей гранул, что приводит к их разрушению при бестарных перевозках и при внесении в почву. Это же способствует ее слеживаемости и комкованию. Кроме того, аммиачная селитра относится к физиологически кислым азотным удобрениям, что снижает ценность при длительном применении. Общеизвестно, что аммиачная селитра может взрываться от детонации, а также в результате интенсивного термического разложения и по этой причине относится к пожаро- и взрывоопасным веществам. В связи с этим рынок сбыта имеет ограничения из-за запрета Европейских стран на ввоз аммиачной селитры как потенциально опасного продукта с точки зрения хранения и перевозки.The specific properties of ammonium nitrate, such as polymorphic transformations that occur during heating and cooling during product storage, make it difficult to preserve the strength properties of granules, which leads to their destruction during bulk transport and when applied to the soil. This also contributes to its caking and clumping. In addition, ammonium nitrate refers to physiologically acidic nitrogen fertilizers, which reduces the value with prolonged use. It is well known that ammonium nitrate can explode from detonation, and also as a result of intense thermal decomposition, and for this reason refers to fire and explosive substances. In this regard, the sales market has limitations due to the ban of European countries on the import of ammonium nitrate as a potentially dangerous product in terms of storage and transportation.
Для улучшения качественных характеристик аммиачной селитры применяют различные добавки.To improve the quality characteristics of ammonium nitrate, various additives are used.
Известны способы улучшения физико-механических свойств аммиачной селитры, при которых поставленная цель достигается путем ввода в плав перед грануляцией различных неорганических добавок: тонкодисперсной силикатной добавки - кремнегеля в количестве 0,5-5,0 мас.% (SU № 1004325, С 05 С 1/02, 13.11.1981); бората меди в количестве 1,0-3,0 мас.% (SU № 1375625, С 05 С 1/02, 18.04.1984); перлита, карбоната кальция, окиси цинка и др. (патент НРБ № 37123, С 01 С 1/18, 09.12.1983).Known methods for improving the physico-mechanical properties of ammonium nitrate, in which the goal is achieved by introducing into the melt before granulation various inorganic additives: finely divided silicate additives - silica gel in an amount of 0.5-5.0 wt.% (SU No. 1004325, C 05 C 1/02, 11/13/1981); copper borate in an amount of 1.0-3.0 wt.% (SU No. 1375625, С 05 С 1/02, 04/18/1984); perlite, calcium carbonate, zinc oxide, etc. (patent NRB No. 37123, C 01 C 1/18, 12/09/1983).
Перечисленные выше способы не позволяют получить более высокие результаты по сравнению с достигнутыми по следующим причинам:The above methods do not allow to obtain better results compared to those achieved for the following reasons:
- усложнение технологического процесса, так как приходится оперировать с сыпучими и пылящими материалами; - complication of the technological process, since it is necessary to operate with bulk and dusty materials;
- необходимость дополнительного оборудования для тонкого - до 0,1-100 мк - измельчения добавок, а также интенсивного перемешивания их с плавом с целью создания однородной системы;- the need for additional equipment for fine - up to 0.1-100 microns - grinding additives, as well as intensive mixing them with melt in order to create a homogeneous system;
- необходимость увеличения стадий процесса, а именно предварительной сушки добавок;- the need to increase the stages of the process, namely the preliminary drying of additives;
- периодическая забивка грануляторов частицами добавок, что снижает производительность агрегата;- periodic clogging of granulators with particles of additives, which reduces the performance of the unit;
- использование дефицитных и дорогостоящих добавок.- the use of scarce and expensive additives.
Известны способы улучшения физико-механических свойств аммиачной селитры, согласно которым для достижения цели используют сульфатную добавку в количестве 0,4% (NH4)2SО4 в готовом продукте, вводимую в виде серной кислоты или сульфата аммония на стадии нейтрализации; фосфатно-сульфатную добавку, для получения которой применяют смесь фосфорной и серной кислот или смесь их солей, вводимых в азотную кислоту на стадии нейтрализации или в раствор аммиачной селитры перед его упариванием, в количестве 0,3-0,5% P2O5 и 0,05-0,2% (NH4)2SO4 в готовом продукте (Технология аммиачной селитры. Под редакцией д.т.н. проф. В.М.Олевского, М.: Химия, 1978, с. 158-164).Known methods for improving the physico-mechanical properties of ammonium nitrate, according to which to achieve the goal using a sulfate additive in an amount of 0.4% (NH 4 ) 2 SO 4 in the finished product, introduced in the form of sulfuric acid or ammonium sulfate at the stage of neutralization; phosphate-sulfate additive, for which a mixture of phosphoric and sulfuric acids or a mixture of their salts, introduced into nitric acid at the stage of neutralization or into a solution of ammonium nitrate before evaporation, in an amount of 0.3-0.5% P 2 O 5 and 0.05-0.2% (NH 4 ) 2 SO 4 in the finished product (Ammonium nitrate technology. Edited by Prof. V.M. Olevsky, Moscow: Chemistry, 1978, p. 158- 164).
Недостатки данных способов:The disadvantages of these methods:
- применение дорогостоящей термической фосфорной кислоты или фосфатов аммония; - the use of expensive thermal phosphoric acid or ammonium phosphates;
- недостаточно высокая прочность гранул, несмотря на увеличение ее в целом.- insufficiently high strength of the granules, despite the increase in general.
Известен способ повышения прочности гранул аммиачной селитры с добавкой нитрата кальция и серной кислоты, согласно которому после этапа нейтрализации вводят раствор нитрата кальция в виде азотной доломитовой вытяжки, содержащей ион кальция и магния, а серную кислоту - на этапе гранулирования (патент UA, № 44008, С 05 С 1/02 А, 16.01.2001).A known method of increasing the strength of granules of ammonium nitrate with the addition of calcium nitrate and sulfuric acid, according to which, after the stage of neutralization, a solution of calcium nitrate is introduced in the form of nitrogen dolomite extract containing calcium and magnesium ion, and sulfuric acid is used in the granulation step (UA patent, No. 44008, C 05 C 1/02 A, 1/16/2001).
Недостатки данного способа:The disadvantages of this method:
- удобрение не имеет однородности за счет образования сульфата кальция - CaSO4 и по этой причине не является полностью водорастворимым;- the fertilizer does not have uniformity due to the formation of calcium sulfate - CaSO 4 and for this reason is not completely water soluble;
- в результате образования гипса имеет место забивка грануляторов, что приводит к снижению производительности агрегата;- as a result of the formation of gypsum there is a clogging of granulators, which leads to a decrease in the performance of the unit;
- имеет место выделение оксидов азота в окружающую среду в процессе приготовления доломитовой вытяжки;- there is a release of nitrogen oxides into the environment during the preparation of the dolomite extract;
- при подаче серной кислоты в плав перед его гранулированием снижается значение показателя рН продукта, это увеличивает его способность к терморазложению и ухудшает качественные характеристики.- when sulfuric acid is fed into the melt before its granulation, the pH value of the product decreases, this increases its ability to thermal decomposition and affects the quality characteristics.
Близким по технической сущности и достигаемому результату является способ улучшения физико-механических показателей аммиачной селитры, по которому для достижения цели используется магнезиальная добавка, которая в виде раствора нитрата магния с содержанием Mg(NO3)2 120-135 г/л в пересчете на MgO вводится в технологический процесс производства аммиачной селитры перед стадией упаривания (Технология аммиачной селитры. Под редакцией д.т.н. проф. В.М.Олевского, М.: Химия, 1978, с. 155-157).Close in technical essence and the achieved result is a way to improve the physico-mechanical properties of ammonium nitrate, according to which a magnesia additive is used, which in the form of a solution of magnesium nitrate with a content of Mg (NO 3 ) 2 of 120-135 g / l in terms of MgO is introduced into the technological process for the production of ammonium nitrate before the evaporation stage (Ammonium nitrate technology. Edited by Prof. V. M. Olevsky, Moscow: Chemistry, 1978, p. 155-157).
Количество вводимой добавки в готовом продукте составляет 0,35-0,5% в пересчете на MgO.The amount of added additives in the finished product is 0.35-0.5% in terms of MgO.
Гранулы аммиачной селитрой с магнезиальной добавкой обладают хорошими физико-химическими свойствами.Granules of ammonium nitrate with a magnesia additive have good physicochemical properties.
Недостатки данного технического решения:The disadvantages of this technical solution:
- как и в предыдущих способах, не повышается устойчивость аммиачной селитры к терморазложению, в связи с чем не снижается ее потенциальная пожаро- и взрывоопасность;- as in previous methods, the stability of ammonium nitrate to thermal decomposition does not increase, and therefore its potential fire and explosion hazard does not decrease;
- использование дефицитного сырья магнезита, не позволяющее увеличить количество добавки для повышения агрохимической ценности удобрения и улучшения физико-механических характеристик;- the use of scarce raw materials of magnesite, which does not allow increasing the amount of additives to increase the agrochemical value of fertilizers and improve physical and mechanical characteristics;
- недостаточно высокая прочность гранул, не превышающая 1,5 кг/гранулу;- insufficiently high granule strength not exceeding 1.5 kg / granule;
получение нитрата магния разложением магнезита азотной кислотой связано с экологическими проблемами, в частности с выделением оксидов азота в окружающую среду.The production of magnesium nitrate by decomposition of magnesite with nitric acid is associated with environmental problems, in particular with the release of nitrogen oxides into the environment.
Задачей настоящего изобретения является получение гомогенного водорастворимого аммиачно-нитратного удобрения на основе аммиачной селитры с высокими физико-механическими характеристиками, повышенной термостойкостью, обеспечивающей снижение пожаро- и взрывоопасных свойств продукта и агрохимической ценностью.The objective of the present invention is to obtain a homogeneous water-soluble ammonia-nitrate fertilizer based on ammonium nitrate with high physical and mechanical characteristics, high heat resistance, which reduces the fire and explosive properties of the product and agrochemical value.
Поставленная задача решается изменением параметров технологического процесса по сравнению с прототипом:The problem is solved by changing the parameters of the technological process in comparison with the prototype:
- добавка вводится в количестве 10-15% в готовом продукте;- the additive is introduced in an amount of 10-15% in the finished product;
- изменяется качественный и количественный состав добавки, а именно в 85-93% раствор аммиачной селитры (конверсионный или полученный из чистых сред) перед стадией выпарки вводится раствор нитрата кальция со значением показателя рН, равным 6,5-7,5, содержащий 49-56% Ca(NO3)2 и не более 0,05% нерастворимых в воде примесей.- the qualitative and quantitative composition of the additive changes, namely, in a 85-93% solution of ammonium nitrate (conversion or obtained from pure media), before the stage of evaporation, a solution of calcium nitrate is introduced with a pH value of 6.5-7.5, containing 49- 56% Ca (NO 3 ) 2 and not more than 0.05% of water-insoluble impurities.
Нитрат кальция сам по себе является универсальным физиологически щелочным удобрением, пригодным для всех почв и прежде всего для почв с недостаточным содержанием кальция. Важное значение нитрат кальция имеет для удобрения посевов льна, конопли, ячменя, картофеля и других культур (Технология минеральных солей. М.Е. Позин, Л.: Химия, 1974, т. 2, с. 1210). По этой причине использование нитрата кальция в составе аммиачно-нитратных удобрений целесообразно.Calcium nitrate in itself is a universal physiologically alkaline fertilizer suitable for all soils and especially for soils with insufficient calcium content. Calcium nitrate is important for fertilizing crops of flax, hemp, barley, potatoes and other crops (Technology of mineral salts. M.E. Pozin, L .: Chemistry, 1974, v. 2, p. 1210). For this reason, the use of calcium nitrate in ammonia-nitrate fertilizers is advisable.
Технический результат заявляемого изобретения состоит в следующем:The technical result of the claimed invention is as follows:
- получение гомогенного водорастворимого удобрения с прочностью гранул не менее 3,0 кг/гранулу;- obtaining a homogeneous water-soluble fertilizer with a pellet strength of at least 3.0 kg / granule;
- удобрение содержит не более 90% аммиачной селитры, что позволяет отнести его к аммиачно-нитратным удобрениям, тем самым снизить пожаро- и взрывоопасность;- the fertilizer contains not more than 90% ammonium nitrate, which allows it to be attributed to ammonium nitrate fertilizers, thereby reducing fire and explosion hazard;
- полученное удобрение имеет повышенную устойчивость к терморазложению;- the resulting fertilizer has increased resistance to thermal decomposition;
- удобрение имеет повышенную агрохимическую ценность за счет введения добавки, содержащей дополнительный полезный элемент - кальций в достаточном для этих целей количестве (2,4-3,6 мас.%).- the fertilizer has increased agrochemical value due to the introduction of an additive containing an additional useful element - calcium in an amount sufficient for these purposes (2.4-3.6 wt.%).
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.
Нитрат кальция, выделенный политермической кристаллизацией из азотно-кислотной вытяжки, полученной в результате разложения апатита азотной кислотой и очищенный от примесей, со значением показателя рН, равным 6,5-7,5, и содержанием Са(NО3)2 в количестве 49-56 мас.% а нерастворимых примесей не более 0,05%, подают на смешение с раствором аммиачной селитры концентрацией 85-93 мас.% в соотношении NН4NО3: Ca(NO3)2, равном (5,7-9,0):1. Причем аммиачную селитру получают конверсией нитрата кальция или в аппаратах ИТН нейтрализацией азотной кислоты газообразным аммиаком.Calcium nitrate isolated by polythermal crystallization from a nitric acid extract obtained by the decomposition of apatite with nitric acid and purified from impurities with a pH value of 6.5-7.5 and a Ca (NO 3 ) 2 content of 49- 56 wt.% And insoluble impurities of not more than 0.05%, served for mixing with a solution of ammonium nitrate with a concentration of 85-93 wt.% In the ratio of NH 4 NO 3 : Ca (NO 3 ) 2 , equal to (5.7-9, 0): 1. Moreover, ammonium nitrate is obtained by the conversion of calcium nitrate or in ITN devices by neutralizing nitric acid with gaseous ammonia.
Смесь упаривают в выпарном аппарате пленочного типа, затем плав гранулируют на грануляторах методом приллирования. Гранулы удобрения после охлаждения в аппаратах “кипящего” слоя обрабатывают кондиционирующей добавкой.The mixture is evaporated in a film type evaporator, then the melt is granulated on granulators by prilling. Fertilizer granules after cooling in the fluidized bed apparatus are treated with a conditioning additive.
Добавка нитрата кальция к аммиачной селитре в количестве, обеспечивающем содержание в готовом продукте не менее 10 мас.%, позволяет получить новый вид удобрения - аммиачно-нитратное, с повышенной термостойкостью и улучшенными физико-механическими, физико-химическими и агрохимическими свойствами по сравнению с аммиачной селитрой, полученной по прототипу. Получение удобрения с содержанием нитрата кальция более 15% на оборудовании производства аммиачной селитры проблематично, так как имеет место снижение температуры кристаллизации плава.The addition of calcium nitrate to ammonium nitrate in an amount that provides a content of at least 10 wt.% In the finished product allows you to get a new type of fertilizer - ammonia-nitrate, with increased heat resistance and improved physicomechanical, physico-chemical and agrochemical properties compared to ammonia nitrate obtained by the prototype. Obtaining fertilizer with a calcium nitrate content of more than 15% on equipment for the production of ammonium nitrate is problematic, since there is a decrease in the crystallization temperature of the melt.
Получают продукт со следующими показателями:Get the product with the following indicators:
- содержание нитрата аммония 85-90%;- the content of ammonium nitrate 85-90%;
- содержание кальция 2,4-3,6%;- calcium content of 2.4-3.6%;
- влага (методом Фишера) 0,3-0,4%;- moisture (Fisher method) 0.3-0.4%;
- содержание водонерастворимых примесей не превышает 0,02%- the content of water-insoluble impurities does not exceed 0.02%
- прочность гранул 3,0-4,4 кг/гранулу;- strength of granules 3.0-4.4 kg / granule;
- содержание фракции 2-4 мм 95-99%;- the content of the fraction 2-4 mm 95-99%;
- количество кондиционирующей добавки 0,05-0,15 мас.%.- the amount of conditioning additive 0.05-0.15 wt.%.
- температура начала разложения продукта повышается на 5-8°С по сравнению аммиачной селитрой, полученной по прототипу.- the temperature of the onset of decomposition of the product rises by 5-8 ° C compared with ammonium nitrate obtained by the prototype.
Проведенные нами исследования показали, что полученное удобрение имеет более высокую гигроскопичность по сравнению с аммиачной селитрой, полученной по прототипу (таблица). При этом при увлажнении гранул даже с содержанием H2O 4 мас.% не происходит образования монолитов, что связано с водоотнимающим свойством нитрата кальция.Our studies showed that the fertilizer obtained has a higher hygroscopicity compared to ammonium nitrate obtained by the prototype (table). Moreover, when the granules are moistened, even with the content of H 2 O 4 wt.%, No monoliths occur, which is associated with the water-taking property of calcium nitrate.
Осуществление данного технологического процесса по предлагаемому способу дает возможность с незначительными материальными затратами по упрощенной технологии получить новый продукт - аммиачно-нитратное удобрение с указанными выше показателями.The implementation of this process according to the proposed method makes it possible with insignificant material costs for a simplified technology to obtain a new product - ammonia-nitrate fertilizer with the above indicators.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111195/15A RU2228919C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003111195/15A RU2228919C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2228919C1 true RU2228919C1 (en) | 2004-05-20 |
| RU2003111195A RU2003111195A (en) | 2004-11-20 |
Family
ID=32679603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003111195/15A RU2228919C1 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2228919C1 (en) |
-
2003
- 2003-04-21 RU RU2003111195/15A patent/RU2228919C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технология аммиачной селитры. Под ред. В.М.Олевского. - М.: Химия, 1978, с.155-157. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5264017A (en) | Inorganic reactive granulating binder and conditioner | |
| EP1595860A2 (en) | Process of preparation of granulated ammonium nitrate-sulphate fertilizer | |
| US20100047149A1 (en) | Methods for preparing compositions comprising ammonium nitrate double salts | |
| RU2085548C1 (en) | Method of producing nitrogen-phosphorus products and products prepared by this method | |
| EA025226B1 (en) | Method for production of granular compound fertilizers | |
| EP2051953B1 (en) | Granulated fertilizer containing water soluble forms of nitrogen, magnesium and sulphur, and method of its preparation | |
| RU2228919C1 (en) | Method for preparing ammonium-nitrate fertilizer | |
| WO2006057573A2 (en) | Method for producing a nitrogen-potassium fertiliser | |
| RU2223934C1 (en) | Method for preparing lime-ammonium saltpeter | |
| US4049778A (en) | Particulate ammonium nitrate with added ferric phosphate and calcium sulfate | |
| RU2253639C2 (en) | Method of manufacturing granulated mineral fertilizer containing nitrogen and phosphorus; and granulated mineral fertilizer | |
| RU2624969C2 (en) | Granulated nitrogen fertiliser with regulated dissolution rate and method of its production | |
| EP4157808B1 (en) | Method for the manufacture of an ammonium nitrate-based composition and products thereof | |
| JPH0243708B2 (en) | ||
| RU2259979C1 (en) | Method for preparing ammonium-calcium nitrate | |
| RU2143414C1 (en) | Method of preparing uncaking ammonium nitrate | |
| RU2227121C1 (en) | Method of production of water-resistant ammonium nitrate | |
| RU2747779C1 (en) | Granular sulfur-containing nitrogen-potassium fertilizer and method for its production | |
| RU2060982C1 (en) | Method for production of granulated ammonium nitrate | |
| RU2407721C1 (en) | Method of producing granular compound fertiliser | |
| RU2182142C1 (en) | Method to obtain granulated nitroammophoska | |
| RU2263652C1 (en) | Method for preparing nitrogen-phosphorus fertilizer | |
| RU2034817C1 (en) | Method of preparing of granulated fertilizer | |
| RU2221758C1 (en) | Mixed nitrogen-phosphorus fertilizer and a method for production thereof | |
| RU2290391C1 (en) | Method for production of nitrous fertilizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190422 |