Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры

 

Изобретение относится к технологии неорганических солей, используемых для получения простейших взрывчатых веществ. Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры включает нейтрализацию азотной кислоты аммиаком, упаривание раствора с получением концентрированного плава, введение в плав гидролизующихся солей трехвалентных металлов и смешение с водной суспензией, содержащей в качестве порообразующего агента комбинацию из водорастворимого карбоната натрия или калия и суспензированного в его растворе карбоната кальция, причем концентрация карбоната натрия или калия составляет 5-15%, а содержание карбоната кальция 30-50% от общей массы суспензии, подаваемой на смешение, при этом водную суспензию, содержащую порообразующий агент, вводят в количестве 0,1-0,4% от количества аммиачной селитры. Способ позволяет получить пористую аммиачную селитру с улучшенными физико-химическими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии неорганических солей, используемых для получения простейших взрывчатых веществ.

Известны многочисленные способы получения пористых гранул аммиачной селитры как путем применения различных порообразующих добавок в процессе кристаллизации, так и методом термической обработки ее гранул (Технология аммиачной селитры, ред. В.М. Олевского. - М.: Химия, 1978 г., стр. 233-239). Из первой группы способов в нашей стране нашли практическое применение два (Пат. РФ № 2078065 от 01.02.1994 г. и Пат. РФ № 2010023 от 29.04.1992 г.). Общей идеей этих способов является применение для образования пор углекислотных солей металлов: по патенту РФ № 2078065 от 01.02.1994 г. карбоната кальция (водная суспензия мела), по патенту РФ № 2010023 от 29.04.1992 г. раствора кальцинированной соды. Оба эти способа могут быть взяты в качестве прототипа предлагаемого изобретения, но наиболее близким по технической сущности является способ по патенту РФ № 2078065 от 01.02.1994 г.

Согласно изобретению-прототипу используется способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры путем нейтрализации аммиака азотной кислотой, выпарки, последовательного введения в концентрированный плав сульфата трехвалентного железа и порообразующих добавок, основным агентом которых является водная суспензия карбоната кальция, грануляции и обработки гранул поверхностно-активной добавкой.

Недостатком этого способа является то, что карбонат кальция практически не взаимодействует с плавом аммиачной селитры, точнее реакция газообразования

протекает в условиях, предшествующих грануляции (t=170°С) очень медленно. Это требует внесения в плав гидролизующихся солей (например Fe₂(SO₄)₃) для повышения его кислотности и реакция газообразования протекает преимущественно с кислотой

Задачей предполагаемого изобретения является улучшение физико-химических свойств пористой аммиачной селитры (влажность, прочность гранул, впитывающая способность к дизельному топливу).

Указанная цель достигается тем, что в качестве порообразующего агента применяют комбинацию из водорастворимого карбоната натрия или калия и суспензированного в его растворе карбоната кальция, причем концентрация карбоната натрия или калия составляет 5-15%, а содержание карбоната кальция 30-50% от общей массы суспензии, подаваемой на смешение.

Применение предлагаемой комбинации существенно увеличивает эффективность порообразующего агента за счет непосредственного взаимодействия растворенного карбоната с аммиачной селитрой. При этом снижается объем балластной влаги и улучшаются остальные физико-химические свойства пористых гранул.

Пример 1. В концентрированный плав аммиачной селитры, содержащий окисное железо в количестве 0,05 мас.%. (в пересчете на Fe), вводится порообразующий агент, представляющий собой водный раствор карбоната натрия, концентрацией 10 мас.%. и суспензированный в нем карбонат кальция в количестве 36,8 мас.%. Кроме того, суспензия содержит диспергатор НФ (7,2%) и стеарат натрия 0,2%. Расход порообразующего агента 45 л/час, что соответствует 2,4 кг на 1 т продукта (0,24%).

Смешанный плав поступает в гранулятор. После охлаждения гранулы обрабатываются в барабане поверхностно-активной добавкой.

Полученный продукт имеет основные показатели, приведенные в таблице (данные приведены в сравнении с требованиями ТУ, которым соответствует пористая гранулированная селитра, выпускаемая на ОАО “Азот” по способу-прототипу).

Пример 2. В концентрированный плав аммиачной селитры, содержащей окисное железо в количестве 0,05 мас.%. (в пересчете на Fe), вводится порообразующий агент - водный раствор карбоната калия концентрацией 5 мас.%. К₂СО₃ и суспензированный в нем карбонат кальция в количестве 45 мас.%. Остальные компоненты те же, как в примере 1.

Смешанный раствор поступает в гранулятор. После охлаждения гранулы обрабатываются в барабане поверхностно-активной добавкой.

Полученный продукт имеет следующие основные показатели (данные приведены в таблице 1 в сравнении с требованиями ТУ, которым соответствует пористая гранулированная селитра, выпускаемая на ОАО “Азот” по способу-прототипу).

Формула изобретения

1. Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, включающий нейтрализацию азотной кислоты аммиаком, упаривание раствора с получением концентрированного плава, введение в плав гидролизующихся солей трехвалентных металлов, смешение с водной суспензией, содержащей порообразующий агент в виде углекислой соли металла, натриевую или аммонийную соль метилдисульфокислоты нафталина (диспергатор НФ) и стеарат натрия или калия, грануляцию полученной смеси с последующей обработкой гранул поверхностно-активными добавками, отличающийся тем, что в качестве порообразующего агента применяют комбинацию из водорастворимого карбоната натрия или калия и суспензированного в его растворе карбоната кальция, причем концентрация карбоната натрия или калия составляет 5-15%, а содержание карбоната кальция 30-50% от общей массы суспензии, подаваемой на смешение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную суспензию, содержащую порообразующий агент, вводят в количестве 0,1-0,4% от количества аммиачной селитры.

РИСУНКИ

Рисунок 1