способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры

Формула изобретения

Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, включающий введение в плав селитры водного диспергатора НФ с последующим гранулированием полученного продукта, отличающийся тем, что в концентрированный плав аммиачной селитры сначала вводят сульфат трехвалентного железа в виде его водного раствора в количестве 0,06 0,08 мас. в пересчете на Fe³⁺, затем вводят водную суспензию порообразующей добавки, состоящей из мела, диспергатора НФ и стеарата натрия или стеарата калия в соответствующих количествах: 0,1 0,4; 0,01 0,05; 0,0002 0,001, взятых по отношению к массе конечного продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения неорганических веществ, используемых в производстве простейших взрывчатых материалов.

Известен способ получения гранулированной аммиачной селитры путем введения в ее расплав солей трехвалентного железа [1] Грануляцию аммиачной селитры по этому способу осуществляют в присутствии полифосфорной кислоты. Этот способ позволяет только улучшить физико-химические свойства конечного продукта, однако аммиачная селитра по этому способу получается непористой.

Известен также способ получения гранулированной аммиачной селитры путем грануляции смеси, содержащей нитрат аммония, измельченный мел, сульфат железа [2] Способ также направлен на улучшение качества гранул, но не на получение пористой аммиачной селитры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры путем введения в плав водного раствора диспергатора НФ и мела [3] Однако гранулы аммиачной селитры, полученной этим способом, имеют малую прочность и высокую степень слеживаемости, что не позволяет перевозить этот продукт бестарно.

Согласно изобретению предлагается способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры, содержащей порообразующие добавки и сульфат трехвалентного железа, путем нейтрализации аммиака азотной кислотой, выпарки, последовательного введения в концентрированный плав добавок, грануляции и обработки гранул смесью жирных кислот и парафина.

Задачей изобретения является получение пористой аммиачной селитры, улучшение качества пористой аммиачной селитры, в том числе повышение прочности и пористости гранул, а также придание им водоустойчивости и снижение слеживаемости продукта путем последовательного введения добавок.

Результат достигается тем, что в концентрированный плав аммиачной селитры вводят добавку, содержащую сульфат трехвалентного железа, а затем добавляют водную суспензию, состоящую из порообразующих добавок: мела, диспергатора ХФ и стеарата натрия или стеарата калия.

Способ получения пористой гранулированной аммиачной селитры с предлагаемой последовательностью введения добавок в концентрированный плав аммиачной селитры обеспечивает повышение пористости гранул за счет углекислого газа, выделяющегося в результате взаимодействия сульфата трехвалентного железа, имеющего избыточную кислотность, с мелом. Образующийся при этом сульфат кальция способствует повышению прочности гранул. Кроме того часть сульфата железа вступает в реакцию с жирными кислотами, образуя на поверхности гранул пленку из солей железа жирных кислот, повышающих водоустойчивость гранул.

Механизм взаимодействия порообразующих добавок описывается уравнением:

Fe₂(SO₄)₃ + 3CaCO₃ + 6HNO₃ 3CaSO₄ + 2Fe(NO₃)₃ + 3CO₂ + 3H₂O

При введении добавки диспергатора HФ изменяется свободная энергия поверхностного слоя, что способствует более равномерному распространению пузырьков выделяющегося углекислого газа в плаве амселитры.

Добавка стеарата натрия или калия реагирует пенообразование в масле плава, снижая скорость реакции мела с избыточной кислотой, в результате чего реакция продолжается и в каплях, образующихся из распадающихся струй на выходе из гранулятора.

Пример. В концентрированный плав аммиачной селитры вводят добавку сульфата трехвалентного железа в количестве 0,06 0,08 мас. и порообразующую водную суспензию, состоящую из мела, диспергатора HФ и стеарата натрия в количестве 0,15 0,60% После грануляции полученные гранулы обрабатывают смесью парафина и жирных кислот.

Как видно из таблицы, полученный продукт имеет поглотительную способность в среднем 8,8 г/100 г амселитры, впитывающую способность 21,5 г/100 г амселитры. Введение в плав амселитры трехвалентного железа повышает прочность гранул до 620 г/гранулу и полностью устраняет ее слеживаемость.

Введение в плав амселитры порообразующей добавки в количестве меньше 0,15% получается продукт с низкими значениями впитывающей и поглотительной способностей (пример 1 в таблице).

При увеличении порообразующей добавки в количестве более 0,5% получается продукт с низкой прочностью, равной 374 г/гранулу (пример 5 в таблице).