Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры

Изобретение относится к области создания специальных видов сырья и технологии получения неорганических веществ, используемых в производстве промышленных взрывчатых материалов, а именно к производству пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ включает введение в раствор аммиачной селитры стабилизирующей добавки с одновременной нейтрализацией аммиаком. Далее осуществляют выпаривание этого раствора до образования плава и введение в полученный плав диспергатора и порообразующей добавки. Гранулирование расплава осуществляют диспергированием в потоке охлаждающего воздуха и кондиционирование полученных гранул, причем в качестве порообразующей добавки используют газообразный азот. Технический результат заключается в повышении впитывающей и удерживающей способности гранул аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу, увеличении статической прочности, повышении термической устойчивости гранул. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

 

Изобретение относится к области создания специальных видов сырья и технологии получения неорганических веществ (солей), используемых в производстве промышленных взрывчатых материалов, а именно к производству пористой гранулированной аммиачной селитры, используемой для изготовления промышленных взрывчатых веществ типа АСДТ (аммиачная селитра/дизельное топливо, игданит) и эмульсионных промышленных взрывчатых веществ. Изобретение может быть использовано для изготовления широкого круга взрывчатых веществ смесевого типа.

Из уровня техники [RU 1616048 С, опубл. 30.03.1994] известен способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры с низким содержанием воды, согласно которому в концентрированный плав аммиачной селитры вводят смесь жидких порообразующих добавок, состоящих из 0,05-0,1 мас. % воды, 0,03-0,20 мас. % диспергатора НФ, растворенных в 0,1-0,5 мас. % раствора карбамида 57-77%-ной концентрации и при температуре 75-78°С.

Недостаток описанного выше способа заключается в том, что практически невозможно достичь стабильности состава порообразующей добавки. Это возникает из-за того, что, с одной стороны, кальцинированная сода имеет низкую растворимость в концентрированном растворе карбамида и поэтому для исключения кристаллизации раствора необходимо поддерживать его высокую температуру, с другой стороны, при высокой температуре карбамид разлагается с образованием углеаммонийных солей. В связи с этим при одинаковой дозировке порообразующей добавки получается продукт разного качества.

Наиболее близким технологическим решением является способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, включающий введение в раствор аммиачной селитры в качестве стабилизирующей добавки аммонийной соли фосфорной кислоты (или фосфорной кислоты) в количестве 0,3-1,0 мас. % и аммонийной соли серной кислоты (или серной кислоты) в количестве 0,03-0,25 мас. % по отношению к аммиачной селитре; упаривание полученного раствора до состояния плава; последующее введение поверхностно-активного вещества диспергатора НФ и порообразующей добавки, которые вводят последовательно в виде насыщенных водных растворов. В качестве порообразующей добавки используется карбонат аммония в воде при их массовом соотношении 1-1,21:1 в количестве 0,05-0,55 мас. % [RU 2396239 С1, опубл. 10.08.2010].

Недостатками данного способа являются необходимость создания условий протекания газовыделения при раздельном введении порообразующего компонента и ПАВ в плав, а также достаточно невысокий процент впитывающей и удерживающей способности гранул по отношению к дизельному топливу.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении впитывающей и удерживающей способности гранул аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу, увеличении статической прочности (снижение слеживаемости), повышении устойчивости гранул к термическим циклам нагрев↔охлаждение, а также образовании пористой структуры гранул аммиачной селитры с открытыми порами при газовыделении (десорбции) растворенного азота при введении в систему потока газообразного азота при избыточном давлении.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе получения пористой гранулированной аммиачной селитры, включающем введение в раствор аммиачной селитры стабилизирующей добавки с одновременной нейтрализацией аммиаком, выпаривание этого раствора до образования плава при давлении 8-10 ати, введение в полученный плав диспергатора и порообразующей добавки, гранулирование расплава диспергированием в потоке охлаждающего воздуха и кондиционирование полученных гранул, в качестве порообразующей добавки используют газообразный азот, находящийся под избыточным давлением от 8 до 10 ати, который растворяется в исходном плаве аммиачной селитры в количестве от 0,005 мас. % до 0,008 мас. %.

Газообразный азот, используемый в качестве порообразующей добавки, подается в плавильник при температуре 175°C и избыточном давлении 8-10 ати, растворяясь в плаве аммиачной селитры в количестве от 0,005 мас. % до 0,008 мас. %, а затем при диспергировании расплава со сбросом давления с 8-10 ати до 0 ати десорбируется (выделяется) из него, создавая значительное количество пор в грануле.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В стальной аппарат, пригодный для выпаривания водного раствора аммиачной селитры, заливают 85 мас. % водный раствор аммиачной селитры при температуре 120°C; вводят в него структурирующую добавку, состоящую из аммонийной соли фосфорной кислоты и аммонийной соли серной кислоты в количестве 0,16 мас. % и 0,02 мас. % соответственно по отношению к аммиачной селитре или состоящую из 70%-ной фосфорной кислоты и 95%-ной серной кислоты в количестве 0,16 мас. % и 0,02 мас. % соответственно по отношению к аммиачной селитре, и одновременно нейтрализуют полученный раствор аммиаком при непрерывном перемешивании; затем выпаривают (и досушивают) раствор аммиачной селитры до состояния плава; далее в полученный после упаривания плав вводят насыщенный водный раствор поверхностно-активного вещества диспергатора НФ (аммониевая соль метилдисульфокислоты нафталина) в количестве 0,01 мас. % в пересчете на сухое вещество при температуре его кипения и при непрерывном перемешивании расплава. После этого в полученный плав постепенно вводят газообразный азот, подаваемый из баллона в плавильник при температуре 175°C под давлением 5 ати (которое предварительно устанавливается на манометр редуктора баллона), азот растворяется в количестве от 0,003 мас. % по отношению к плаву аммиачной селитры.

Далее осуществляют диспергирование расплава в воздух форсуночным гранулятором, направляя поток под углом к горизонту. За счет падения давления до 0 ати происходит десорбция газа и порообразование в кристаллизующихся каплях расплава.

Гранулирование расплава и порообразование в кристаллизующихся каплях расплава можно осуществлять с учетом вышеописанного: приллированием в восходящем потоке охлаждающего воздуха; диспергированием вспенивающегося расплава на внешний ретур мелкодисперсного (фракция гранул диаметром до 1 мм включительно) гранулята, в том числе приллированной аммиачной селитры в псевдоожиженном слое, обдуваемом охлаждающим и подсушивающим потоком воздуха; диспергированием вспенивающегося расплава на внешний ретур мелкодисперсного (фракция гранул диаметром до 1 мм включительно) гранулята, в том числе приллированной аммиачной селитры, окатываемого в тарельчатом или барабанном грануляторе в слое, обдуваемом охлаждающим и подсушивающим потоком воздуха.

Полученную смесь полидисперсных гранул охлаждают на вращающейся тарелке или в псевдоожиженном слое атмосферным воздухом до 50°C и кондиционируют различными видами кондиционирующих добавок, а также диспергатором НФ, «лиламином» в количестве 0,05 мас. % или поверхностно-активным веществом, представляющим собой смесь лаурил сульфата или стеарата натрия с диспергатором НФ (метилдисульфокислоты нафталина) в соотношении 0:1-1:0.

После чего полученные гранулы аммиачной селитры подвергают испытаниям по стандартным методикам по ТУ 21436350020902399, результаты приведены в таблице.

Пример 2.

Способ осуществляют в соответствии с примером 1 с отличием в том, что газообразный азот подается при давлении 8 ати, растворяясь в плаве аммиачной селитры в количестве 0,005 мас. %.

Пример 3.

Способ осуществляют в соответствии с примером 1 с отличием в том, что газообразный азот подается при давлении 9 ати, растворяясь в плаве аммиачной селитры в количестве 0,007 мас. %.

Пример 4.

Способ осуществляют в соответствии с примером 1 с отличием в том, что газообразный азот подается при давлении 10 ати, растворяясь в плаве аммиачной селитры в количестве 0,008 мас. %.

Пример 5.

Способ осуществляют в соответствии с примером 1 с отличием в том, что газообразный азот подается при давлении 12 ати, растворяясь в плаве аммиачной селитры в количестве 0,011 мас. %.

Пример 6.

Способ осуществляют в соответствии с примером 1 с отличием в том, что в качестве структурирующей добавки используют магнезиально-железистую добавку, которая представляет собой смесь оксидов магния и железа (III) в количестве 0,3-2,0 мас. % и 0,03-0,2 мас. % соответственно (эту же добавку можно вводить в жидком состоянии в виде ее азотнокислотной вытяжки).

Пример 7.

Способ осуществляют в соответствии с примером 2 с отличием в том, что в качестве структурирующей добавки используют магнезиально-железистую добавку, которая представляет собой смесь оксидов магния и железа (III) в количестве 0,3-2,0 мас. % и 0,03-0,2 мас. % соответственно (эту же добавку можно вводить в жидком состоянии в виде ее азотнокислотной вытяжки).

Пример 8.

Способ осуществляют в соответствии с примером 3 с отличием в том, что в качестве структурирующей добавки используют магнезиально-железистую добавку, которая представляет собой смесь оксидов магния и железа (III) в количестве 0,3-2,0 мас. % и 0,03-0,2 мас. % соответственно (эту же добавку можно вводить в жидком состоянии в виде ее азотнокислотной вытяжки).

Пример 9.

Способ осуществляют в соответствии с примером 4 с отличием в том, что в качестве структурирующей добавки используют магнезиально-железистую добавку, которая представляет собой смесь оксидов магния и железа (III) в количестве 0,3-2,0 мас. % и 0,03-0,2 мас. % соответственно (эту же добавку можно вводить в жидком состоянии в виде ее азотнокислотной вытяжки).

Пример 10.

Способ осуществляют в соответствии с примером 5 с отличием в том, что в качестве структурирующей добавки используют магнезиально-железистую добавку, которая представляет собой смесь оксидов магния и железа (III) в количестве 0,3-2,0 мас. % и 0,03-0,2 мас. % соответственно (эту же добавку можно вводить в жидком состоянии в виде ее азотнокислотной вытяжки).

Полученные результаты сведены в таблицу 1.

На основании анализа результатов показателей свойств гранулированной пористой аммиачной селитры и сравнения примеров 1-10 (описанных выше) со средними показателями способа-прототипа можно сделать вывод, что эффективный диапазон давлений, при которых вводится газообразный азот, как в случае использования сульфатно-фосфатной, так и в случае использования магнезиально-железистой добавки, находится в области 8-10 ати (примеры 2-4 и 7-9), причем растворение газообразного азота происходит в плаве аммиачной селитры в количестве 0,005 мас. % до 0,008 мас. %.

1. Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, включающий введение в раствор аммиачной селитры стабилизирующей добавки с одновременной нейтрализацией аммиаком, выпаривание этого раствора до образования плава при давлении 8-10 ати, введение в полученный плав диспергатора и порообразующей добавки, гранулирование расплава диспергированием в потоке охлаждающего воздуха и кондиционирование полученных гранул, характеризующийся тем, что в качестве порообразующей добавки используют газообразный азот, находящийся под избыточным давлением от 8 до 10 ати, который растворяется в исходном плаве аммиачной селитры в количестве от 0,005 до 0,008 мас.%.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что диспергирование осуществляют форсуночным гранулятором, направляя поток под углом к горизонту.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что гранулирование осуществляют приллированием в восходящем потоке охлаждающего воздуха.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что гранулирование осуществляют диспергированием вспенивающегося расплава на внешний ретур мелкодисперсного гранулята фракцией диаметром до 1 мм, в том числе приллированной аммиачной селитры в псевдоожиженном слое, обдуваемом охлаждающим и подсушивающим потоком воздуха.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что гранулирование осуществляют диспергированием вспенивающегося расплава на внешний ретур мелкодисперсного гранулята фракцией диаметром до 1 мм, в том числе приллированной аммиачной селитры, окатываемого в тарельчатом или барабанном грануляторе в слое, обдуваемом охлаждающим и подсушивающим потоком воздуха.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области взрывчатых веществ. В составе эмульсионного взрывчатого вещества в качестве пористых гранул аммиачной селитры в данной смеси использована аммиачная селитра.

Изобретение относится к взрывчатой композиции, содержащей водную эмульсию из: 94% по весу окисляющего компонента, включающего водный раствор нитрата аммония, 6% по весу углеводородного горючего компонента, содержащего эмульгатор, а также сенсибилизирующий компонент и/или сухую добавку – гранулы нитрата аммония, и наполнитель, представляющий собой отработанный материал горючего типа, а именно пластик, резину, бумагу, картон, восковой материал, смешанный отработанный пластик.
Изобретение относится к бризантной взрывчатой композиции, содержащей порошкообразный окисляющий компонент, включающий нитрат аммония, и углеводородный горючий компонент, выбранный из дизельного топлива и минерального масла, при соотношении окисляющего и горючего компонента 94:6 соответственно и связующий агент, составляющий от 5% до 50% по весу от горючего компонента для связывания его с частицами окисляющего компонента.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для качественной отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах.

Изобретение может быть использовано в производстве простейших взрывчатых веществ для обеспечения неслеживаемости пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ получения эмульсионного состава включает введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70% раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас.%, в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.%.

Изобретение относится к эмульсионным взрывчатым веществам и может быть использовано в горнорудной промышленности для дробления горных пород. Эмульсионное взрывчатое вещество (ЭВВ) содержит эмульсионную матрицу, включающую в себя водные растворы нитратов аммония и кальция, оксид кальция и эмульгатор, и газогенерирующую добавку, полученную растворением в воде перекиси водорода с добавлением линейной алкилбензолсульфоновой кислоты.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, лития, алюминия, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, пятиокисью азота или шестиокисью азота.

Изобретение относится к производству взрывных работ для разрушения негабаритных блоков пород средней и ниже средней крепости. До начала проведения взрывных работ производят подготовку АС марки А: обработку ПАВом - нейтрализованным черным контактом (НЧК) в количестве 0.8-1.2% от массы АС и размешивают до тех пор, пока все гранулы не покроются тонким слоем ПАВ.

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам и может быть использовано для изготовления гранулированных и водонаполненных взрывчатых веществ на пунктах приготовления и на местах применения при ведении взрывных работ в горнодобывающей промышленности и строительстве.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает получение раствора аммиачной селитры, введение в полученный раствор первой части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют смесь аммонийных солей фосфорной и серной кислот или самих кислот при одновременной нейтрализации их аммиаком, выпаривание полученного раствора до состояния плава, введение в полученный плав поверхностно-активного вещества, порообразующей добавки и второй части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют нитраты магния, кальция или железа, с последующим гранулированием.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. В способе получения гранул нитрата аммония разбрызгиванием его расплава в грануляционной башне используют замкнутый циркуляционный контур движения восходящего потока охлаждающего воздуха, загрязненного пылевидными частицами нитрата аммония.

Изобретение может быть использовано в производстве простейших взрывчатых веществ для обеспечения неслеживаемости пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ получения эмульсионного состава включает введение анионного поверхностно-активного вещества, в качестве которого применяется 70% раствор алкилбензосульфоната кальция в изобутиловом спирте в количестве 6-6,5 мас.%, в дизельное топливо, взятое в количестве 80 мас.%.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способу получения аммиачной селитры и устройству для его осуществления. Способ включает нейтрализацию азотной кислоты газообразным аммиаком, причем азотную кислоту и аммиак подают в верхнюю часть корпуса устройства, где газообразный аммиак подают через патрубок в стакан, а азотную кислоту подают посредством контура циркуляции на тарелку.

Изобретение относится к технологии минеральных удобрений. Способ получения сульфатонитрата аммония включает разбавление отработанной кислотной смеси производства нитратов целлюлозы азотной кислотой до получения массового соотношения серной и азотной кислот 0,75÷1,45 в пересчете на 100%-ные кислоты.

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает получение раствора аммиачной селитры, введение в полученный раствор первой части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют смесь аммонийных солей фосфорной и серной кислот или самих кислот при одновременной нейтрализации их аммиаком, выпаривание полученного раствора до состояния плава, введение в полученный плав поверхностно-активного вещества, порообразующей добавки и второй части стабилизирующей добавки, в качестве которой используют нитраты магния, кальция или железа, с последующим гранулированием.

Изобретение относится к способу получения нитрата аммония, объединяющему получение азотной кислоты с получением нитрата аммония. Газообразный сырьевой материал установки окисления, состоящий из аммиака, водяного пара и окисляющего газа, подвергают воздействию условий, при которых аммиак окисляется с образованием реакционной смеси, содержащей монооксид азота и водяной пар.

Изобретение относится к способу получения нитрата аммония. Способ производства нитрата аммония включает воздействие условий на газообразный сырьевой материал установки окисления, состоящий по меньшей мере по существу из аммиака, пара и окисляющего газа, в результате которых аммиак окисляется с получением реакционной смеси, включающей монооксид азота и водяной пар, с последующим охлаждением реакционной смеси в теплообменнике, в результате которого монооксид азота окисляется, водяной пар конденсируется; продукты окисления монооксида азота взаимодействуют с конденсированной водой и абсорбируются этой водой; и по существу весь монооксид азота в реакционной смеси преобразуется в азотную кислоту с последующим взаимодействием потока азотной кислоты с потоком аммиака с образованием нитрата аммония.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности и в области производства взрывчатых веществ. Способ получения водоустойчивого нитрата аммония включает одновременное измельчение и перемешивание нитрата аммония со смесью гидрофобизаторов, содержащих оксид железа (III) в количестве не менее 0,03% и соли стеариновой кислоты не менее 0,1% от массы продукта, и сушку.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при переработке фосфогипса - отхода производства экстракционной фосфорной кислоты. Для получения высокочистого углекислого кальция и азотно-сульфатного удобрения проводят конверсию фосфогипса раствором карбоната аммония с получением раствора сульфата аммония и фосфомела.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении промышленных взрывчатых веществ и пролонгированных удобрений. .

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы при получении поризованной гранулированной аммиачной селитры на пунктах изготовления взрывчатых веществ. Устройство для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры включает барабан, установленный под углом α к горизонту, с полой осью, с рубашкой для жидкого теплоносителя и возможностью циркуляции жидкого теплоносителя по оси барабана, питатель-дозатор и загрузочный коллектор для подачи гранулированной аммиачной селитры, внешний теплозащитный кожух со смотровым окном, вытяжные устройства для отвода воздуха из теплозащитного кожуха, в днище барабана выполнен разгрузочный люк. В барабане размещены от 2 до 4 полых распределительных насадок, выполненных разной лепестковой формы, с сечением в их основании двухлепесткового, трехлепесткового или четырехлепесткового вида и определенным отношением вогнутости профиля огибающей лепестков к длине лепестка насадки. Получаемая аммиачная селитра имеет улучшенные микроструктурные характеристики гранул за счет лучшего обтекания потока сыпучего материала и увеличения поверхности теплообмена. Обработанная таким образом селитра обеспечивает повышение стабильности и улучшение взрывчатых свойств простейших гранулированных взрывчатых веществ. 4 ил.

Изобретение относится к области создания специальных видов сырья и технологии получения неорганических веществ, используемых в производстве промышленных взрывчатых материалов, а именно к производству пористой гранулированной аммиачной селитры. Способ включает введение в раствор аммиачной селитры стабилизирующей добавки с одновременной нейтрализацией аммиаком. Далее осуществляют выпаривание этого раствора до образования плава и введение в полученный плав диспергатора и порообразующей добавки. Гранулирование расплава осуществляют диспергированием в потоке охлаждающего воздуха и кондиционирование полученных гранул, причем в качестве порообразующей добавки используют газообразный азот. Технический результат заключается в повышении впитывающей и удерживающей способности гранул аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу, увеличении статической прочности, повышении термической устойчивости гранул. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 10 пр.

Наверх