RU2733949C1 - Способ маркировки селитры - Google Patents
Способ маркировки селитры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733949C1 RU2733949C1 RU2019143758A RU2019143758A RU2733949C1 RU 2733949 C1 RU2733949 C1 RU 2733949C1 RU 2019143758 A RU2019143758 A RU 2019143758A RU 2019143758 A RU2019143758 A RU 2019143758A RU 2733949 C1 RU2733949 C1 RU 2733949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marking
- granules
- ammonium nitrate
- composite
- saltpeter
- Prior art date
Links
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Inorganic materials [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 7
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 title abstract description 7
- 238000002372 labelling Methods 0.000 title description 3
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 40
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 40
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910001848 post-transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 5
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002223 garnet Substances 0.000 claims description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 4
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 27
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 229920002776 polycyclohexyl methacrylate Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/18—Nitrates of ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/28—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области маркировки гранул аммиачной селитры, выпускаемой для промышленных целей с целью ее последующей идентификации. Изобретение может быть использовано при маркировке селитры класса А с целью быстрой идентификации класса селитры и установки производителя, номера партии и даты производства продукта. Преимущество полученной маркирующей композиции и подхода заключается в простом и быстром смешении маркирующего порошка, содержащего маркирующий компонент на основе металлов, с уже готовыми гранулами аммиачной селитры в количестве 0,001-0,1 мас.% от массы гранул селитры. Благодаря пористой структуре гранул селитры маркирующий порошок, с размером частиц от 0,2 до 2 мкм, проникает в поры и задерживается в них. Композит может дополнительно содержать магнитную фазу на основе соединений железа (III), для идентификации взрывчатого вещества после взрыва. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области маркировки гранул аммиачной селитры, выпускаемой для промышленных целей с целью ее последующей идентификации.
Изобретение может быть использовано при маркировке селитры класса А с целью быстрой идентификации класса селитры и установки производителя, номера партии и даты производства продукта. Преимущество полученной маркирующей композиции и подхода заключается в простом и быстром смешении маркирующего порошка с уже готовыми гранулами аммиачной селитры в количестве не менее 0.001 масс. % от массы гранул селитры. Данный подход не требует внесения изменений в основной технологический процесс изготовления гранул селитры.
Уровень техники
В настоящее время все производители аммиачной селитры в зависимости от назначения выпускают селитру двух марок: А - для промышленности; Б - для сельского хозяйства.
Аммиачная селитра является окислителем и пожароопасна, поэтому, на все транспортные пакеты, сформированные из мешков с селитрой, перед предъявлением их к перевозке грузоотправителем наносят специальную транспортную маркировку содержащую кодовые обозначения страны изготовителя, производителя, номера партии и даты производства. Однако, визуально (без прочтения маркировки на пакете) отличить селитру марки А от марки Б практически невозможно.
Основной объем селитры, производимой для промышленности, используют для производства взрывчатых веществ (ВВ).
Для приготовления эмульсионных и простейших взрывчатых веществ применяют различные марки аммиачной селитры для технических целей: гранулированную высокоплотную аммиачную селитру, пористую аммиачную селитру с различными значениями маслопоглощения и насыпной плотности.
Ряд потребителей в производстве взрывчатых веществ одновременно используют различные марки аммиачной селитры. Однако по внешнему виду гранул марку аммиачной селитры определить невозможно, поэтому гранулированные продукты могут использоваться не по назначению.
Для маркировки взрывчатых веществ применяют различные по техническому существу способы маркировки.
В патентах RU 2533483 C1 и RU 2495860 C1 рассматривается способ маркировки ВВ, заключающийся во введении в состав ВВ маркирующей композиции, содержащей идентификаторы, количество которых равно количеству технических показателей, подлежащих маркировке, при этом в качестве идентификаторов используют смесь полиорганосилоксанов с различными и отличными друг от друга длинами молекулярных цепочек, в которой каждому одному техническому показателю соответствует идентификатор в виде полиорганосилоксана с соответствующей длиной молекулярной цепочки, и соответствующим временем выхода («удерживания») на хроматограмме. Данный подход к маркировке не позволяет сформировать композит с селитрой, что делает невозможным визуальный контроль маркированной продукции гранул аммиачной селитры.
В патентах RU 2328481 C1 и RU 2368591 C1 описан способ нанесения масло-жирорастворимой маркирующей добавки путем её растворения в топливной фазе эмульсионного ВВ (ЭВВ). В качестве маркирующей добавки предлагается использовать синтетические органические или неорганические красители и/или низкомолекулярные полимеры из международного CAS-регистра химических веществ с молекулярной массой менее 1000 г/моль. Дополнительно, в маркирующую композицию могут быть добавлены люминофоры. При этом маркировка гранулированной аммиачной селитры таким способом возможна при изготовлении составов типа эмуланов (гранэмитов), представляющих собой смесь эмульсии и гранул аммиачной селитры. Необходимо отметить, что для маркировки селитры, необходимо присутствие неполярной жидкости, что делает невозможным применение данного способа для порошкового ВВ.
В патенте RU 2283823 C1 предложен способ маркировки ВВ с помощью тонкодисперсного порошка металлического сплава, содержащего лантаноиды, выбранные из группы: лантан, и/или самарий, и/или церий, и алюминий при соотношении массовых долей лантаноидов к алюминию (1·10-4-5·10-2). Компонентный состав применяемого для этих целей сплава соответствует определенному изготовителю ВВ, а массовое соотношение ряда компонентов-металлов этого сплава указывает на дату изготовления или другие технологические параметры либо на потребителя, в чей адрес планируется отгрузка готовой продукции. Для изготовления маркирующей добавки лантаноид (или лантаноиды) сплавляют с алюминием, после чего сплав измельчают до мелкозернистого порошка и смешивают его со взрывчатым веществом, которое тоже имеет вид мелкозернистого порошка, отношение размеров частиц которого к частицам исходной взрывчатки выбирают в пределах 0,8-1,3. Недостатком описанного способа является использование дополнительной стадии – измельчение сплава до необходимой фракции для последующего введения в состав ВВ.
В патенте RU 2637334 C2 предложен способ маркировки ВВ, позволяющий идентифицировать вещество после взрыва. Маркирующая добавка в виде частиц сферической формы, включает магнитный компонент, содержащий, по крайней мере, один компонент, выбранный из группы ферримагнитных оксидов железа, и/или ферритов со структурой шпинели или граната, или частиц металлического Ni, и маркирующий компонент, содержащий смесь солей в виде нитратов, ацетатов, хлоридов, формиатов или оксидов, включая твердые растворы на их основе, содержащий, по крайней мере, два элемента, выбранные из группы щелочноземельных элементов, лантаноидов, переходных металлов и постпереходных металлов, при следующем соотношении компонентов,
в мас. %:
магнитный компонент 2-98
маркирующий компонент 2-98
Маркирующий компонент содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы: лантаноиды и, по крайней мере, один элемент, выбранный из группы: щелочноземельные элементы, лантаноиды, переходные металлы и постпереходные металлы.
В качестве лантаноидов применяют Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er.
В качестве переходных металлов применяют Ni, Со, Mn, V, Cu, Ag, Y, Zn.
В качестве постпереходных металлов применяют Sn, Bi, Sb.
В качестве щелочно-земельных элементов применяют Sr, Ва.
Маркирующую добавку можно добавлять во взрывчатые вещества в количестве 0,01-2 мас. % от общего количества смеси.
Для идентификации взрывчатого вещества после произошедшего взрыва при помощи магнита собирают грунт вокруг эпицентра взрыва с последующим диспергированием его в воде и улавливанием на магнит магнитной фракции. Нахождение и считывание маркера происходит с использованием растрового электронного микроскопа, оборудованного энергодисперсионным анализатором, который детектирует характеристическое рентгеновское излучение вещества, возникающее при облучении поверхности образца (маркирующих частиц) электронами с ускоряющим напряжением от 1-30 кВ. За счет облучения обнаруживаются частицы необходимой морфологии (сферы), изображение формируется во вторичных электронах. Пучок электронов взаимодействует с приповерхностным участком образца глубиной обычно менее нескольких микрон. После чего при помощи рентгеноспектрального микроанализа устанавливается элементный состав необходимого участка образца.
Общим недостатком описанных выше способов является невозможность визуального контроля маркированной продукции гранул аммиачной селитры при малых количествах вводимых маркеров, а также неравномерность окраски, что затрудняет контроль и может привести к ошибочным результатам.
Раскрытие сущности изобретения
Задача изобретения состоит в получении композита на основе маркирующей добавки и аммиачной селитры с целью упрощения идентификации селитры класса А, и повышения точности контроля.
Данная задача решается с помощью композита на основе аммиачной селитры, состоящего из гранул аммиачной селитры и порошка маркирующей добавки, содержащей маркирующий элемент на основе металлов, причем порошок маркирующей добавки составляет от 0,001 до 0,1 мас.% от массы гранул аммиачной селитры.
В качестве маркирующего элемента добавки композит содержит смесь по меньшей мере двух элементов, выбранных из щелочноземельных металлов, лантанидов, переходных металлов, постпереходных металлов, в виде нитратов, ацетатов, хлоридов, формиатов или оксидов.
В качестве лантанидов композит содержит Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, в качестве переходных металлов содержит Ni, Со, Mn, V, Cu, Ag, Y, Zn в качестве постпереходных металлов содержит Sn, Bi, Sb, в качестве щелочноземельных элементов содержит Sr, Ва.
При необходимости маркирующая добавка может содержать магнитную фазу на основе соединений железа (III) при следующем соотношении компонентов, масс. %:
маркирующий элемент на основе металлов 30- 40;
магнитная фаза 70-60.
В качестве магнитной фазы на основе соединений железа (III) композит содержит ферримагнитные оксиды железа и/или ферриты со структурой шпинели или граната.
Предпочтительно размер частиц маркирующей добавки составляет 0,2-2 мкм.
Композит формируется за счет включения порошка маркирующей добавки в поры гранул селитры. Содержание маркирующей добавки в композите варьируется от 0,001 до 0,1 мас. % от массы гранул селитры.
Создание композита на основе аммиачной селитры и маркирующей добавки позволяет создать однородное распределение маркирующих элементов на основе металлов и, при необходимости, магнитной фазы, в гранулах аммиачной селитры. Такой композит на основе аммиачной селитры и маркирующей добавки, содержащей в своём составе набор кодирующих элементов (маркирующие элементы), которые легко определить с помощью рентгеноспектрального микроанализа, для дальнейшего прочтения кода, позволяет легко определить страну изготовителя, производителя, номер партии и дату производства и легко визуально отличить селитру марки А от селитры марки Б, а также отличить разные продукты селитры марки А. Введение в добавку магнитной фазы позволяет упростить отбор магнитной фракции в случае, когда композит аммиачной селитры находится в виде россыпи и/или после взрыва ВВ.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана морфология гранул аммиачной селитры до получения композита (а) и после получения композита (в) и (с).
На фиг. 2 показан внешний вид композита (окраска) на основе аммиачной селитры и маркирующей добавки в зависимости от количества маркирующей добавки.
На фиг. 3 показана морфология композита аммиачной селитры и 0,05 мас.% маркирующей добавки и РСМА анализ этого композита.
Осуществление изобретения
Композит на основе гранул аммиачной селитры и маркирующей добавки формируют путем равномерного распределения гранул селитры и порошка маркера, взятого в массовом отношении от 0,001 до 0,1 мас.% от массы гранул селитры. Процесс осуществляют с использованием перемешивания в шейкере в течение нескольких минут. Благодаря пористой структуре аммиачной селитры, частицы маркера с размером от 0,2-2 мкм «застревают» внутри пор.
Состав и прочтение кода, маркированной селитры можно осуществить с использованием растрового электронного микроскопа с рентгеноспектральным микроанализом (РСМА). Как показано на фиг. 1 при получении композита аммиачной селитры и маркирующей добавки частицы маркера равномерно распределяются внутри пор гранул селитры.
Об образовании композита свидетельствует наличие окраски. Зависимость цвета маркированной селитры от количества введенной маркирующей добавки показана на фиг. 2.
Как следует из фиг. 1 для точного анализа достаточно содержание около 0,001 мас.% порошка маркера от массы гранул селитры. Использование менее 0,001 мас.% маркирующего порошка при маркировке гранул сильно снижают точность прочтения кода при использовании РСМА. Увеличение количества добавки упрощает считывание кода. Однако применение маркирующего порошка в количестве более 0,1 мас.% не целесообразно, т.к. увеличивает суммарную стоимость продукта.
Для образования композита частицы маркирующей добавки должны находиться внутри пор селитры. Соответственно, размер 0,2-2 мкм частиц маркирующей добавки определяется гранулометрическим составом аммиачной селитры, который должен соответствовать ГОСТ 2-2013 «Селитра аммиачная». Согласно требованиям указанного ГОСТ не менее 93 % гранул должны иметь размер от 1 до 3 мм.
При введении в состав маркирующей добавки магнитной фазы на основе соединений железа (III), соотношение компонентов должно составлять в мас. %:
маркирующий элемент на основе металлов 30-40;
магнитная фаза 70-60.
Как показали эксперименты, содержание менее 30 мас. % маркирующих элементов не целесообразно с точки зрения прочтения элементного анализа.
Если брать менее 40 мас.% магнитной фазы в маркирующей добавке, то суммарная намагниченность уменьшается и собирать частицы на магнит становиться затруднительным.
В качестве магнитной фазы на основе соединений железа (III) композит может содержать ферримагнитные оксиды железа и/или ферриты со структурой шпинели или граната.
Выбор указанных соединений обусловлен их магнитными свойствами и отсутствием влияния на точность прочтения кода при использовании РСМА.
Получение маркирующей добавки, а также способ анализа и принципы считывания кода подробно раскрыты в документе RU 2637334, который во всей своей полноте включен в настоящее описание.
Способ получения гранул аммиачной селитры не ограничен, однако продукт должен соответствовать ГОСТ 2-2013 «Селитра аммиачная».
Получение композита иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Гранулы аммиачной селитры в количестве 1000 г помещают в смеситель. Туда добавляют 1 г маркирующей добавки, что соответствует 0,1 мас.% от массы гранул селитры, содержащей, в мас.%: Се(NO3)3-1, Pr(NO3)3-2, Nd(NO3)3-10, Sm(NO3)3-5, Eu(NO3)3-5, Gd(NO3)3-5, Tb(NO3)3-5, Dy(NO3)3-5, Ho(NO3)3-5, Er(NO3)3-5 Ni(HCOO)2-5, Со(NO3)2-5, Mn(NO3)2-5, VCl3-5, Cu(NO3)2-5, Ag(NO3)-5, Y(CH3COO)3-5, ZnCl2-5 Sn(HCOO)2-2, Bi(NO3)3-1, SbCl3-5 Ва(CH3COO)2-5. Размер частиц добавки составляет 0,2 мкм.
Перемешивают в течение 15 мин. На фиг. 1 показана морфология гранул аммиачной селитры до получения и после получения композита.
Пример 2
Осуществляют как пример 1, за исключением количества маркирующей добавки, которое составляет 10 мг или 0,001 мас.% массы гранул селитры.
Образцы композитов, полученных в примерах 1 и 2, помещают в электронный микроскоп с последующим проведением РСМА для установления элементного состава добавки маркера. В результате анализа определяется общий состав композита, включающий набор всех элементов, входящих в состав маркера.
| Элемент | Пример 1 | Пример 2 |
| Ce | есть | есть |
| Pr | есть | есть |
| Nd | есть | есть |
| Sm | есть | есть |
| Eu | есть | есть |
| Gd | есть | есть |
| Tb | есть | есть |
| Dy | есть | есть |
| Ho | есть | есть |
| Er | есть | есть |
| Ni | есть | есть |
| Co | есть | есть |
| Mn | есть | есть |
| V | есть | есть |
| Cu | есть | есть |
| Ag | есть | есть |
| Y | есть | есть |
| Zn | есть | есть |
| Sn | есть | есть |
| Bi | есть | есть |
| Sb | есть | есть |
| Ba | есть | Еесть |
Пример 3
Гранулы аммиачной селитры в количестве 1000 г помещают в смеситель. Туда добавляют 10 мг маркирующей добавки, что соответствует 0,001 мас.% от массы гранул селитры, содержащей, содержащей 25 мас.% Nd2O3, 25 мас.% NiO, 25 мас.% Co3O4, 25 мас.% SrO. Размер частиц добавки составляет 0,2 мкм.
Перемешивают в течение 15 мин. На фиг. 1 показана морфология гранул аммиачной селитры до получения и после получения композита.
Пример 4
Гранулы аммиачной селитры в количестве 1000 г помещают в смеситель. Туда добавляют 1 г маркирующей добавки, что соответствует 0,1 мас.% от массы гранул селитры, содержащей 25 мас.% Nd2O3, 25 мас.% NiO, 25 мас.% Co3O4, 25 мас.% SrO. Размер частиц добавки составляет 1 мкм.
Перемешивают в течение 15 мин. На фиг. 1 показана морфология гранул аммиачной селитры до получения и после получения композита.
Образец композитов, полученных в примерах 3 и 4, помещают в электронный микроскоп с последующим проведением РСМА для установления элементного состава добавки маркера. В результате анализа определяется общий состав композита, включающий набор всех элементов, входящих в состав маркера.
| элемент | Nd | Ni | Y | Co | Sr | Ba | Gd | Cu |
| пример 2 | есть | есть | нет | есть | есть | нет | нет | нет |
| пример 3 | есть | есть | нет | есть | есть | нет | нет | нет |
Пример 5
Гранулы аммиачной селитры смешивают в течение 20 минут с помощью смесителя с 0,1 мас.% магнитного маркера содержащего 60мас. % магнитного компонента γ-Fe2O3 и 40% кодирующего компонента из 20мас.% Се2О3 и 20 мас.% Ag2O. В результате частицы маркеров «застревают» в пористой структуре гранул, образуя композит. Морфология полученного композита представлена на фиг. 1. Из фиг. 1 видно, что частицы маркера по существу равномерно распределены в гранулах селитры, на фиг. 2 показано, что композит имеет серый цвет.
Пример 6
Гранулы аммиачной селитры смешивают в течение 20 минут с помощью смесителя с 0,1 мас.% магнитного маркера содержащего 70мас. % магнитного компонента γ-Fe2O3 и 30% кодирующего компонента из 20мас.% Се2О3 и 10 мас.% Ag2O. Морфология полученного композита представлена на фиг. 1. Из фиг. 1 видно, что частицы маркера по существу равномерно распределены в гранулах селитры, на фиг. 2 показано, что композит имеет серый цвет.
Пример 7
Гранулы аммиачной селитры в количестве 1000 г смешивают при помощи смесителя в течение 16 мин с 0,50 г маркирующей добавки, что соответствует 0,05 мас.% маркера, содержащего в расчете на металлы 32,4 мас.% γ-Fe2O3 cо структурой шпинели (46,3мас.% в расчете на Fe2O3), 6,2 мас.% Y2O3, 28,34 мас.% Sr(CH3COO)2, 12,98 мас.% CeOx, 6,19 мас.% Ni(NO)3 и 13,89 мас.% Со3О4.
Морфология гранул с частицами гранул и РСМА (элементный анализ) представлены на фиг.3. В соответствии с созданной кодировкой и специально разработанным списком-реестром можно будет определить изготовителя, номер партии и дату изготовления продукции.
Таким образом, из примеров и фиг. ясно, что образование композита из гранул аммиачной селитры и порошка маркирующей добавки позволяет визуально (без прочтения маркировки на пакете) определить и отличить селитру марки А от марки Б, а также определить состав, производителя, номер партии и дату производства маркированной селитры с использованием растрового электронного микроскопа с рентгеноспектральным микроанализом (РСМА).
Claims (7)
1. Композит на основе аммиачной селитры, состоящий из гранул аммиачной селитры и порошка маркирующей добавки, содержащей маркирующий компонент на основе смеси по меньшей мере двух металлов, выбранных из щелочноземельных металлов, лантанидов, переходных металлов, постпереходных металлов, в виде нитратов, ацетатов, хлоридов, формиатов или оксидов металлов, причем порошок маркирующей добавки составляет от 0,001 до 0,1 мас.% от массы гранул аммиачной селитры.
2. Композит по п. 1, который в качестве лантанидов содержит Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, в качестве переходных металлов содержит Ni, Со, Mn, V, Cu, Ag, Y, Zn в качестве постпереходных металлов содержит Sn, Bi, Sb, в качестве щелочноземельных элементов содержит Sr, Ва.
3. Композит по любому из пп. 1 или 2, который дополнительно содержит магнитную фазу на основе соединений железа (III) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
маркирующий элемент на основе металлов 30-40;
магнитная фаза 70-60.
4. Композит по любому из пп. 1-3, который в качестве магнитной фазы на основе соединений железа (III) содержит ферримагнитные оксиды железа и/или ферриты со структурой шпинели или граната.
5. Композит по любому из пп. 1-4, в котором размер частиц маркирующей добавки составляет 0,2-2 мкм.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143758A RU2733949C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ маркировки селитры |
| PCT/RU2020/050290 WO2021133225A1 (ru) | 2019-12-25 | 2020-10-22 | Способ маркировки селитры |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019143758A RU2733949C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ маркировки селитры |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2733949C1 true RU2733949C1 (ru) | 2020-10-08 |
Family
ID=72926806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019143758A RU2733949C1 (ru) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | Способ маркировки селитры |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2733949C1 (ru) |
| WO (1) | WO2021133225A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797481C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" | Гранулит (варианты) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2222829C2 (ru) * | 1997-12-29 | 2004-01-27 | Сикпа Холдинг С.А. | Использование неорганических частиц и способ маркировки и идентификации субстрата или изделия |
| RU2328481C1 (ru) * | 2007-02-01 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехвзрыв" | Способ маркировки взрывчатого вещества |
| US20120082997A1 (en) * | 2010-06-08 | 2012-04-05 | Technion Research & Development | Taggants and method of using same |
| RU2637334C2 (ru) * | 2016-05-16 | 2017-12-04 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Маркирующая добавка |
| US20180132694A1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-17 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Pump inlet assemblies for dishwasher appliances |
| US20180194796A1 (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-12 | Apdn (B.V.I.) Inc. | Traceable nucleic acid marked fertilizer |
| US10175199B2 (en) * | 2012-11-15 | 2019-01-08 | Micro-Tracers, Inc. | Tracer particles, and methods for making same |
-
2019
- 2019-12-25 RU RU2019143758A patent/RU2733949C1/ru active
-
2020
- 2020-10-22 WO PCT/RU2020/050290 patent/WO2021133225A1/ru active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2222829C2 (ru) * | 1997-12-29 | 2004-01-27 | Сикпа Холдинг С.А. | Использование неорганических частиц и способ маркировки и идентификации субстрата или изделия |
| RU2328481C1 (ru) * | 2007-02-01 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промтехвзрыв" | Способ маркировки взрывчатого вещества |
| US20120082997A1 (en) * | 2010-06-08 | 2012-04-05 | Technion Research & Development | Taggants and method of using same |
| US10175199B2 (en) * | 2012-11-15 | 2019-01-08 | Micro-Tracers, Inc. | Tracer particles, and methods for making same |
| RU2637334C2 (ru) * | 2016-05-16 | 2017-12-04 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Маркирующая добавка |
| US20180132694A1 (en) * | 2016-11-17 | 2018-05-17 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Pump inlet assemblies for dishwasher appliances |
| US20180194796A1 (en) * | 2017-01-12 | 2018-07-12 | Apdn (B.V.I.) Inc. | Traceable nucleic acid marked fertilizer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797481C1 (ru) * | 2022-12-06 | 2023-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" | Гранулит (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021133225A1 (ru) | 2021-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0927750B2 (en) | Use of inorganic particles and method for marking and identifying a substrate or an article | |
| US4197104A (en) | Magnetic tag process | |
| DE2223058C3 (de) | Explosionsstoff sowie dessen Verwendung und Herstellungsverfahren | |
| CN101313316A (zh) | 借助于特征材料对有价证券的真实性保证 | |
| DE2252367A1 (de) | Verfahren zum identifizieren von fluessigkeiten | |
| RU2733949C1 (ru) | Способ маркировки селитры | |
| US4198307A (en) | Polymer based magnetic tags | |
| Miyazaki et al. | Complexation of some transition metals, rare earth elements, and thorium with a poly (dithiocarbamate) chelating resin | |
| EP0253543B1 (en) | Printing ink | |
| WO1981002065A1 (en) | Method and device for sampling and determining the content of magnetite and phosphore in minerals | |
| RU2592526C2 (ru) | Защитный признак с несколькими компонентами | |
| RU2637334C2 (ru) | Маркирующая добавка | |
| RU2607816C2 (ru) | Защитный признак с несколькими компонентами | |
| EP0837108B1 (de) | Magnetisches Eisenoxid, Verfahren zur Herstellung und dessen Verwendung | |
| EP4130885A1 (en) | Ferrite particles, electrophotographic developer carrier core material, electrophotographic developer carrier, and electrophotographic developer | |
| DE1961811C3 (de) | Indikatorzusammensetzung zur Bestimmung von freiem Wasser in Kohlenwasserstoffen | |
| Pernicova | The susceptibility of forming efflorescence on concrete depending on the mold-releasing agent | |
| Bredt et al. | Rheological Studies on Pretreated Feed and Melter Feed from AW-101 and AN-107 | |
| EP3312481A1 (de) | Verfahren zur eindeutigen und unverlierbaren kennzeichnung und identifizierung eines weichstoffdichtungsmaterials | |
| DE19507301A1 (de) | Verfahren zur Markierung und Identifizierung von Stoffen | |
| Iwata et al. | Preparation of pseudo-biological reference material containing all rare earth elements and its application to the assessment of the accuracy of rare earth determination by neutron activation analysis after separation by coprecipitation | |
| DE2355695B2 (de) | Aktivierungs-Neutronendetektor, der aus einer ausgehärteten Mischung neutronenaktivierbarer Stoffe mit einem Polykondensationsharz besteht | |
| Kirby et al. | Portland cement chemical | |
| JP2002133640A (ja) | 磁気記録媒体およびその製造方法 | |
| DE2028421A1 (de) | Ferromagnetische Chromoxidteil chen und ein Verfahren zu ihrer Her stellung |