RU2416570C2 - Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) - Google Patents
Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2416570C2 RU2416570C2 RU2009125987/05A RU2009125987A RU2416570C2 RU 2416570 C2 RU2416570 C2 RU 2416570C2 RU 2009125987/05 A RU2009125987/05 A RU 2009125987/05A RU 2009125987 A RU2009125987 A RU 2009125987A RU 2416570 C2 RU2416570 C2 RU 2416570C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonium nitrate
- mixture
- sio
- water repellent
- catamine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству водоустойчивого нитрата аммония (аммиачной селитры), используемой для получения промышленных взрывчатых веществ и пролонгированных удобрений.The invention relates to the production of waterproof ammonium nitrate (ammonium nitrate) used to produce industrial explosives and prolonged fertilizers.
Известно, что при обработке нитрата аммония для получения водоустойчивой формы используют смесь, содержащую 75% парафина, 20% алкиламина и 5% битума № 4, названную ПБА-2 (авт.с. вид. СССР 197535, 18.07.1967) (аналог). Однако при этом невозможно снизить начальную влажность NH4NО3, а также полностью высушить его. Кроме того, использование органических веществ, каковыми являются парафин и битум, могут привести к самопроизвольному разложению нитрата аммония со взрывом (М.Е.Позин «Технология минеральных солей», т.II, стр.1184) (аналог).It is known that when processing ammonium nitrate to obtain a waterproof form, a mixture is used containing 75% paraffin, 20% alkylamine and 5% bitumen No. 4, called PBA-2 (auth. View. USSR 197535, 07/18/1967) (analog) . However, it is impossible to reduce the initial humidity of NH 4 NO 3 , as well as completely dry it. In addition, the use of organic substances, such as paraffin and bitumen, can lead to spontaneous decomposition of ammonium nitrate with an explosion (M.E. Pozin "Technology of mineral salts", vol. II, p. 1184) (analogue).
Также известен способ производства водоустойчивого нитрата аммония путем обработки его гидратом окиси металла и карбоновыми кислотами или их смесью с неокисленными или частично окисленными парафиновыми углеводородами, причем вводят их в количестве 0,05-0,1% (в расчете на Fe) и 0,15-0,40% от массы нитрата аммония.Also known is a method for the production of waterproof ammonium nitrate by treating it with metal oxide hydrate and carboxylic acids or a mixture thereof with unoxidized or partially oxidized paraffinic hydrocarbons, whereby they are introduced in an amount of 0.05-0.1% (based on Fe) and 0.15 -0.40% by weight of ammonium nitrate.
Получение нитрата аммония осуществляют следующим образом.Obtaining ammonium nitrate is as follows.
Щелоки нитрата аммония концентрации 63-70% подают в выпарные аппараты и после упарки под вакуумом до концентрации 96,5-97% направляют на кристаллизацию. По пути в плав гидрозатвором вводят через тройник раствор, например, окисного сернокислого железа концентрацией около 120 г/л в расчете на железо и газообразный аммиак. Далее плав охлаждают и частично кристаллизуют на охлажденном барабане и направляют в шнек-докристаллизатор. Одновременно в шнек впрыскивают распыляемую воздухом жирную кислоту или ее смесь с парафином. Горячий нитрат аммония с температурой 108°С в шнеке перемешивают с жирной кислотой, подсушивают, охлаждают и далее транспортером подают на укупорку (авт. свид. СССР № 109465 по заявке № 566050 от 3.02.1957 г). Процесс отличается многоступенчатостью и длительностью, энергоемкостью, использованием органических соединений: парафина, жирных кислот, что небезопасно при работе с нитрата аммония. Кроме того, введение окисного сернокислого железа и газообразного аммиака для получения гидрата окиси металла будет приводить к маловоспроизводимым результатам, т.к. окисное сернокислое железо Fe2(SO4)3 в водной среде подвержено гидролизу. При этом образуются различные гидроксокомплексы (аналог) [Общая и неорганическая химия/ Т.Х.Карапетьянц, С.И.Дракин, стр.568].Alkalis of ammonium nitrate at a concentration of 63-70% are fed to evaporators and after evaporation under vacuum to a concentration of 96.5-97%, they are sent to crystallization. On the way, a solution, for example, iron oxide sulfate with a concentration of about 120 g / l, calculated on iron and gaseous ammonia, is introduced into the melt by a water seal through a tee. Next, the melt is cooled and partially crystallized on a chilled drum and sent to the screw pre-crystallizer. At the same time, fatty acid sprayed with air or its mixture with paraffin is injected into the screw. Hot ammonium nitrate with a temperature of 108 ° C in the screw is mixed with fatty acid, dried, cooled and then conveyed to the corker using a conveyor (ed. Certificate of the USSR No. 109465 according to application No. 566050 of February 3, 1957). The process is multi-stage and long, energy-intensive, using organic compounds: paraffin, fatty acids, which is unsafe when working with ammonium nitrate. In addition, the introduction of iron oxide sulfate and gaseous ammonia to obtain a metal oxide hydrate will lead to poorly reproducible results, because iron oxide sulfate Fe 2 (SO 4 ) 3 in the aquatic environment is susceptible to hydrolysis. In this case, various hydroxocomplexes are formed (analogue) [General and inorganic chemistry / T.Kh. Karapetyants, S. I. Drakin, p. 568].
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ получения водоустойчивого нитрата аммония путем обработки его гидрофобной добавкой, состоящей из натуральной карбоновой кислоты - стеарина, содержащего до 93 мас.% стеариновой кислоты (остальное - пальмитиновая и олеиновая кислоты) в смеси с парафином в количестве 0,2-0,4% от массы продукта. Процесс получения водоустойчивого нитрата аммония (в гранулированном виде) состоит в следующем. Азотная кислота нейтрализуется газообразным аммиаком в аппарате с использованием тепла нейтрализации (ИТН). При этом получается раствор нитрата аммония концентрацией 85-90% NH4NO3, который после нейтрализации аммиаком направляется на упаривание с получением высококонцентрированного плава селитры. Плав далее ожелезняют путем введения сернокислого окисного железа и газообразного аммиака с таким расчетом, чтобы содержание железа находилось в пределах 0,06-0,09 мас.% (в пересчете на Fe3+), и общая кислотность плава поддерживается на уровне не более 0,5 г/дм HNO3. Это предотвращает образование хлопьев гидроокиси железа и позволяет провести грануляцию продукта. Гранулы охлаждаются в кипящем слое до температуры 70°С и направляются во вращающийся барабан, где обрабатываются гидрофобной добавкой, в качестве которой используется натуральный стеарин в смеси с парафином, например в соотношении 1:1, в количестве 0,2-0,4% от массы продукта. После охлаждения на второй ступени кипящего слоя водоустойчивый нитрат аммония поступает на упаковку. (Патент РФ № 2227121 от 20.04.2004. г по заявке 2002134667/15 от 23.12.2002 г.) (прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method for producing waterproof ammonium nitrate by treating it with a hydrophobic additive consisting of a natural carboxylic acid - stearin, containing up to 93 wt.% Stearic acid (the rest is palmitic and oleic acid) mixed with paraffin in an amount 0.2-0.4% by weight of the product. The process of obtaining waterproof ammonium nitrate (in granular form) is as follows. Nitric acid is neutralized by gaseous ammonia in the apparatus using heat of neutralization (ITN). In this case, a solution of ammonium nitrate with a concentration of 85-90% NH 4 NO 3 is obtained, which, after neutralization with ammonia, is sent for evaporation to obtain a highly concentrated saltpeter melt. The melt is further ironized by introducing sulfate of iron oxide and gaseous ammonia so that the iron content is in the range of 0.06-0.09 wt.% (In terms of Fe 3+ ), and the total acidity of the melt is maintained at a level of not more than 0 5 g / dm HNO 3 . This prevents the formation of flakes of iron hydroxide and allows granulation of the product. The granules are cooled in a fluidized bed to a temperature of 70 ° C and sent to a rotating drum, where they are processed with a hydrophobic additive, which uses natural stearin mixed with paraffin, for example in a ratio of 1: 1, in an amount of 0.2-0.4% of mass of the product. After cooling in the second stage of the fluidized bed, waterproof ammonium nitrate enters the packaging. (RF patent No. 2227121 of 04/20/2004. G according to the application 2002134667/15 of 12/23/2002) (prototype).
Общими недостатками всех известных способов является низкая водоустойчивость получаемых продуктов, энергоемкость, многоступенчатость, длительность. Кроме того, органические добавки увеличивают взрывоопасность аммиачной селитры.Common disadvantages of all known methods is the low water resistance of the products obtained, energy intensity, multi-stage, duration. In addition, organic additives increase the explosiveness of ammonium nitrate.
Задачей настоящего изобретения является получение водоустойчивого нитрата аммония. Решение поставленной задачи достигается тем, что обработку нитрата аммония проводят путем перемешивания его с гидрофобной добавкой в количестве не менее 0,1% от массы продукта, при этом в качестве гидрофобной добавки используют фториды металлов, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и силикат натрия или калия. Обработку и сушку нитрата аммония проводят при температуре не выше 32°С не менее 10 минут. Это обеспечивает более высокую водоустойчивость NH4NO3.An object of the present invention is to provide a waterproof ammonium nitrate. The solution to this problem is achieved by the fact that the processing of ammonium nitrate is carried out by mixing it with a hydrophobic additive in an amount of at least 0.1% by weight of the product, while metal fluorides, a surfactant and sodium silicate are used as a hydrophobic additive potassium. Processing and drying of ammonium nitrate is carried out at a temperature of no higher than 32 ° C for at least 10 minutes. This provides a higher water resistance of NH 4 NO 3 .
Использование ПАВ позволило расширить интервал концентраций гидрофобных добавок, в частности снизить их содержание до 0,1% и улучшить технологичность процесса покрытия гранул аммиачной селитры гидрофобизаторами. Этому способствует межмолекулярное взаимодействие ПАВ и силикатов натрия или калия с образованием эмульсии, которая равномерно покрывает поверхность гранулы селитры гидрофобной добавкой. Данная эмульсия, вероятно, представляет собой комплексное соединение, где в качестве комплексообразователя выступают ионы натрия или калия, а лигандами являются молекулы ПАВ.The use of surfactants made it possible to expand the range of concentrations of hydrophobic additives, in particular, to reduce their content to 0.1% and to improve the processability of the coating of ammonium nitrate granules with hydrophobizing agents. This is facilitated by the intermolecular interaction of surfactants and silicates of sodium or potassium with the formation of an emulsion, which uniformly covers the surface of the nitrate granule with a hydrophobic additive. This emulsion is probably a complex compound, where sodium or potassium ions act as complexing agents, and surfactant molecules are the ligands.
Процесс получения водоустойчивого нитрата аммония осуществляется следующим образом. Гранулированный нитрат аммония покрывают порошкообразными фторидами металлов при температуре не выше 32°С. Затем добавляют ПАВ, после чего гранулы обрабатывают растворами силикатов натрия или калия (так называемым «жидким стеклом»). Общее содержание смеси фторида металла, ПАВ и силиката натрия (калия) должно составлять не менее 0,1%.The process of obtaining waterproof ammonium nitrate is as follows. Granular ammonium nitrate is coated with powdered metal fluorides at a temperature not exceeding 32 ° C. Then surfactants are added, after which the granules are treated with solutions of sodium or potassium silicates (the so-called "liquid glass"). The total content of the mixture of metal fluoride, surfactant and sodium silicate (potassium) should be at least 0.1%.
Покрытый нитрат аммония сушат при температуре не выше 32°С не менее 10 мин.The coated ammonium nitrate is dried at a temperature of no higher than 32 ° C for at least 10 minutes.
Обработка и сушка при температуре не выше 32°С обусловлена тем, что в диапазоне температур от 18 до 32°С существует ромбическая модификация NH4NO3 с удельным весом 1,726, которая характеризуется отсутствием спекания кристаллов и наиболее удобна для производства аммонитов.Processing and drying at a temperature of no higher than 32 ° C is due to the fact that in the temperature range from 18 to 32 ° C there is a rhombic modification of NH 4 NO 3 with a specific gravity of 1.726, which is characterized by the absence of sintering of crystals and is most convenient for the production of ammonites.
Обработанный таким образом нитрат аммония выдерживает испытания на водоустойчивость под слоем воды до 120 часов.Ammonium nitrate treated in this way withstands water resistance tests under a layer of water for up to 120 hours.
В таблице 1 представлены результаты испытаний нитрата аммония.Table 1 presents the test results of ammonium nitrate.
Из таблицы 1 следует, что в опытах 3, 4, 8, 9, 13, 14, 16-21, 23-26 и 28-32, проведенных по разработанному способу, были получены образцы нитрата аммония, способные не растворяться в воде в течение 48-120 часов.From table 1 it follows that in experiments 3, 4, 8, 9, 13, 14, 16-21, 23-26 and 28-32, carried out according to the developed method, were obtained samples of ammonium nitrate, capable of not dissolving in water for 48-120 hours.
Иная картина наблюдается при изменении условий обработки. Так, при уменьшении содержания гидрофобизатора (опыты 2, 7, 15 и 22) поверхность гранул была обработана неполностью, что привело к снижению водоустойчивости: 26-34 часа.A different picture is observed when the processing conditions change. So, with a decrease in the content of water repellent (experiments 2, 7, 15 and 22), the surface of the granules was not fully processed, which led to a decrease in water resistance: 26-34 hours.
Увеличение температуры сушки в опытах 10-12 и 27 способствовало спеканию гранул нитрата аммония, вследствие чего его образцы показали низкую водоустойчивость: от 2,0 до 3,5 часов.An increase in the drying temperature in experiments 10-12 and 27 contributed to the sintering of granules of ammonium nitrate, as a result of which its samples showed low water resistance: from 2.0 to 3.5 hours.
При снижении времени сушки (опыты 5 и 6) гидрофобизатор неполностью закрепился на поверхности гранул, что также привело к заниженному результату: водоустойчивость образцов нитрата аммония составила 20 и 28 часов соответственно.With a decrease in drying time (experiments 5 and 6), the water repellent agent did not fully fix on the surface of the granules, which also led to an underestimated result: the water resistance of ammonium nitrate samples was 20 and 28 hours, respectively.
Нитрат аммония без обработки, как видно из опыта 1, растворился в течение получаса.Ammonium nitrate without treatment, as can be seen from experiment 1, dissolved within half an hour.
Таким образом, предлагаемый способ получения водоустойчивого нитрата аммония путем перемешивания его со смесью силиката натрия или калия, фторида металла и ПАВ в качестве гидрофобной добавки содержанием не менее 0,1% позволяет повысить водоустойчивость нитрата аммония.Thus, the proposed method for producing waterproof ammonium nitrate by mixing it with a mixture of sodium silicate or potassium, metal fluoride and surfactant as a hydrophobic additive with a content of at least 0.1% allows to increase the water resistance of ammonium nitrate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125987/05A RU2416570C2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125987/05A RU2416570C2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009125987A RU2009125987A (en) | 2011-01-20 |
RU2416570C2 true RU2416570C2 (en) | 2011-04-20 |
Family
ID=44051497
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125987/05A RU2416570C2 (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2416570C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544670C1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-20 | Мария Сергеевна Кирилова | Method of producing water-resistant ammonium nitrate |
-
2009
- 2009-07-06 RU RU2009125987/05A patent/RU2416570C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Технология аммиачной селитры, под ред. Олевского В.М. - М.: Химия, 1978, с.31, 177. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544670C1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-20 | Мария Сергеевна Кирилова | Method of producing water-resistant ammonium nitrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009125987A (en) | 2011-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2013307321B2 (en) | Urea passivation technique and new product passivated urea, to make urea or urea-based compound universally blendable | |
CA2941183C (en) | Method for incorporating micronutrients in the outer shell of urea-based particles | |
JP6140609B2 (en) | Method for producing ammonium sulfate nitrate | |
RU2416570C2 (en) | Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) | |
EP2890661B1 (en) | Method for limiting the use of an ammonium nitrate fertilizer as a precursor for an explosive and composition therefor | |
RU2318726C2 (en) | Methods for preparing water-resistant ammonium nitrate for manufacturing explosives | |
JPH0699202B2 (en) | Method for adding dicyandiamide powder to fertilizers having ammonium and sulfate groups | |
RU2223934C1 (en) | Method for preparing lime-ammonium saltpeter | |
RU2480411C2 (en) | Method of producing water-resistant ammonium nitrate (ammonium saltpeter) | |
RU2312846C2 (en) | Nitrogenous fertilizer manufacture process | |
RU2225384C1 (en) | Nitrogen-potassium fertilizer production method | |
RU2227121C1 (en) | Method of production of water-resistant ammonium nitrate | |
EP4157808B1 (en) | Method for the manufacture of an ammonium nitrate-based composition and products thereof | |
Tanaydın et al. | Dissolution kinetics of calcined ulexite in ammonium sulfate solutions | |
PL242702B1 (en) | Method of zeolite modification | |
RU2265001C1 (en) | Method of production of ammonia-lime fertilizer | |
Saydullayeva et al. | KINETICS OF DOLOMITE DECOMPOSITION OF THE SHORSU DEPOSIT BY NITRIC ACID | |
PL243702B1 (en) | Method of zeolite modification | |
Shaimerdenova et al. | Influence of various parameters on the defluorination of wet-process phosphoric acid | |
RU2544670C1 (en) | Method of producing water-resistant ammonium nitrate | |
PL242701B1 (en) | Method of zeolite modification | |
RU2154622C1 (en) | Process for production of mineral fertilizers | |
UA80690C2 (en) | Process for the preparation of complex nitrogen-phosphorus mineral fertilizer | |
RU2077484C1 (en) | Method of producing calcium and ammonium nitrate | |
DE817453C (en) | Process for the production of chemically pure ammonia sulfate from waste sulfuric acid and technical ammonia |