專利名稱：硝酸銨用自由流動的粒狀松散劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種硝酸銨用組份不易分層、粉塵飛揚少的自由流動的顆粒狀松散劑，涉及到固體易吸濕結塊粉狀物的防潮防結塊劑。主要用作農用氮肥和工業(yè)炸藥用硝酸銨的防潮結塊劑，亦可作為提高多孔粒狀硝酸銨顆粒強度和吸油率的有效添加劑。該粒狀松散劑由擴散劑、增塑劑和粘結劑等組成。
硝酸銨是最廣泛使用的高效農用氮肥和工業(yè)炸藥的主要成份。但是由于硝酸銨的易吸濕性、多相變晶性、鹽橋重結晶性和在靜載擠壓下顆粒的易固結性，使硝酸銨在貯存期內易板結、硬化，給生產、貯運和加工粉碎帶來極大的困難和不安全因素。
半個世紀以來，各國學者對改善硝酸銨的易結塊缺陷進行了不懈的研究。70年代日本專利7650898(1978)采用陽離子表面活性劑烷基胺的醋酸鹽技術，能明顯改善硝酸銨的易結塊性，但該技術要添加冰醋酸，不但成本高，又污染環(huán)境，生產使用不方便。中國專利ZL94 1 07498．6成功地采用復合陰離子表面活性劑作為硝酸銨的有效晶變控制劑，應用于硝酸銨中效果良好，但在實際應用過程中發(fā)現存在與乳化炸藥常用乳化劑失水山梨醇單油酸酯(Span-80)不相容和在高溫(170-180℃)加料操作時曾發(fā)生自燃二個缺陷。近期，發(fā)明專利ZL94 1 07498．6的發(fā)明人，又研制成功了高穩(wěn)定性和耐高熱的硝銨松散劑，受理專利號為99 1 14733．2，該專利技術在松散劑組份中采用陰陽兩類表面活性劑技術，提高了松散劑對乳化劑的穩(wěn)定性和耐熱、安全性能。但是訖今為止發(fā)明的硝酸銨防結塊劑均為粉末狀機械混合物，由于粉末狀物料粒度較細(一般制品細度標準為過425μm篩孔的百分率超過95)，因此無論在制造或使用過程中，因粉塵大帶來污染環(huán)境、危害人體健康，而且因配方中原材料各組份的堆密度亦不一樣，所以粉狀松散劑在生產加工時產品遞送過程和運輸過程中，易產生制品分層現象。
本的目的在于克服背景技術的不足，設計一種硝酸銨用自由流動的顆粒狀松散劑，不但能使硝酸銨的物理性能得到改善，而且制品本身粉塵少，在運輸或振動環(huán)境下保持成分的均勻性。
本發(fā)明的構思設計一個組元性能互補，既能解決硝酸銨固有易結塊缺陷，且易加工成型為顆粒狀的多元松散劑體系。針對硝酸銨的晶體結構特性，考慮了半成品粉狀松散劑深加工成粒狀物時的熱擠壓成型工藝條件，該多元松散劑體系，必須由擴散劑、滲透劑、防焦阻燃劑、增塑劑和粘結劑組成。其中擴散劑和滲透劑能吸附在硝酸銨晶體表面，控制硝酸銨的晶體多相轉變特征，在硝酸銨相變點附近控制硝酸銨晶形的不可逆變化或滯緩變化，以保持得到松散性優(yōu)良的穩(wěn)定晶形；防焦阻燃劑的作用是能提高整個松散劑體系的耐然性和熱分解溫度，以確保松散劑在熔融態(tài)硝酸銨(170-180℃)中混合時安全使用；其中增塑劑和粘結劑的設計最為關鍵，它們的主要作用是須確保松散劑體系內各組份，在一定熱加工條件能增塑粘結成粒，成型制出具有一定顆粒強度、自由流動性良好的粒狀松散劑。
根據上述構思設計一個組元性能互補的五元松散劑體系；起主體晶控作用的擴散劑和起輔助晶形控制作用的滲透劑必須采用含有極性基-SO4H、-SO3H、-PO4H的平面構型陰離子表面活性劑；防焦阻燃劑采用高溫穩(wěn)定性好、具有高熱容或能生成較多量不可燃氣體或形成耐熱薄膜的有機或無機材料，這類物質是氯化鈉、氟化鉀、溴化銨、磷酸鈉、氯化石蠟、含鹵磷酸酯、雙(2，3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、磷酸三甲苯酯、N-(環(huán)已硫基)鄰苯二甲酰亞胺；N-亞硫基二苯胺、二乙基二苯脲、二甲基二苯脲等。增塑劑采用低熔點(熔點為50-100℃)易成膜增塑性優(yōu)良、親水一親油的平衡值(HLB值)較小的材料，這類物質是長鏈脂肪酸及其鹽、長鏈脂肪酸胺、脂肪酸酰胺、蠟類、瀝青、烷烴礦物油等；粘結劑采用資源來源、價廉、含SiO2、Fe2O3、MgO、Al2O3的天然無機物，這類物質是鉀長石、方鎂石、蒙脫石、海泡石、高岑土、硅藻土、硼鎂石、白云石、膨潤土等。
本發(fā)明自由流動的粒狀松散劑的組成(質量％)如下25～70擴散劑木質素磺酸鈉或纖維素硫酸酯鈉或亞甲基芐基萘磺酸鈉或亞甲基雙萘磺酸鈉5～15滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基磷酸酯鈉或1，2-二丁基-6-萘磺酸鈉或琥珀酸酯磺酸鈉5～15防焦阻燃劑氯化石蠟或磷酸三甲苯酯或N-(環(huán)己硫基)鄰苯二甲酰亞胺或N-亞硝基二苯胺15～25增塑劑芥酸酰胺或微晶石蠟或硬脂酸或正二十二碳脂肪酸5～20粘結劑蒙脫石或珠光砂或海泡石或硅藻土本發(fā)明的最佳組成(質量％)為50擴散劑木質素磺酸鈉10滲透劑1，2-二丁基-6-萘磺酸鈉15防焦阻燃劑磷酸三甲苯酯20增塑劑芥酸酰胺15粘結劑蒙脫石本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點1 本發(fā)明松散劑加工和使用過程粉塵小，減輕環(huán)境污染；且制品自動流動性優(yōu)良，使用方便。
2 減少或避免粉狀松散劑在運輸、生產過程中因振動引起組份分層現象，因而本發(fā)明成品組份均勻性優(yōu)良。
3 成功地將組份內本身含有的增塑劑和粘結劑作為熱擠壓加工必需的增塑和粘結材料，不需外加其它粘結劑。
4 應用于硝酸銨中，用量少效果明顯，制得貯存期內松散度和顆粒強度優(yōu)良的松散型硝酸銨。
本發(fā)明的具體實施例如下
按硝酸銨質量的0．1％為添加濃度，將粒狀松散劑計量直接加入硝酸銨造粒噴嘴前高位槽或緩沖槽或過濾器的熔融態(tài)硝酸銨中，后入噴嘴造粒，即可制得松散型硝酸銨。經測試其松散度為100％，平均顆粒強度為10．83N／顆粒，貯存三個月后，產品外觀物理狀態(tài)良好，松散度為97．70％，顆粒強度為10．20N／顆粒，不結塊，不硬化。
25 擴散劑纖維素硫酸酯鈉15 滲透劑脂肪醇聚氧乙烯醚15 防焦阻燃劑N-(環(huán)己硫基)鄰苯二甲酰亞胺25 增塑劑硬脂酸20 粘結劑海泡石本發(fā)明的制造參照實施例1利用本發(fā)明制得的粒狀松散劑，外觀為粒狀、顆粒尺寸均勻的制品，自由流動性優(yōu)良，其堆積密度為0．6-0．8g／cm3，平均顆粒強度為10N／顆粒，熱分解溫度大于400℃。經統(tǒng)計粒狀制品生產包裝工序的粉塵濃度比原粉狀物粉塵濃度減少8～10倍。
7 防焦阻燃劑氯化石蠟18 增塑劑正二十二碳硬脂酸7 粘結劑硅藻土本發(fā)明的制造參照實施例1利用本發(fā)明制成的松散型巖石硝銨炸藥的性能，其殉爆距離為10cm，爆速為3550m／s，猛度不小于14．00mm，貯存六個月后產品不結塊，藥卷松散，爆炸性能亦良好。
權利要求
1 一種組份結構均勻、不易分層壓實及自由流動的硝酸銨用粒狀松散劑，其特征在于該松散劑由擴散劑、滲透劑、防焦阻燃劑、增塑劑和無機粘結劑組成，各組份配比(質量％)為25～70 擴散劑5～15滲透劑5～15防焦阻燃劑15～25 增塑劑5～20粘結劑其中擴散劑選自木質素磺酸鈉或纖維素硫酸酯鈉鹽或亞甲基芐基萘磺酸鈉或亞甲基雙萘磺酸鈉之一種，滲透劑選自脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基磷酸酯鈉或1，2-二丁基-6-丁基萘磺酸鈉或琥珀酸酯磺酸鈉之一種；防焦阻燃劑選自氯化石蠟或磷酸三甲苯酯或N-(環(huán)己硫基)鄰苯二甲酰亞胺或N-亞硝基二苯胺之一種；增塑劑選自芥酸酰胺或微晶石蠟或硬脂酸或正二十二碳脂肪酸之一種；無機粘結劑選自蒙脫石或珠光砂或海泡石或硅藻土之一種。
2 根據權利要求1所述的硝酸銨用自由流動的粒狀松散劑，其特征在于該松散劑其中一種組成，各組份配比(質量％)為50擴散劑木質素磺酸鈉10滲透劑1，2-二丁基-6-萘磺酸鈉5 防焦阻燃劑磷酸三甲苯酯20增塑劑芥酸酰胺15粘結劑蒙脫石
3 根據權利要求1所述的粒狀松散劑，其特征在于該松散劑的組份中，含有低熔點的長鏈脂肪酸及其鹽或礦蠟等作為增塑劑。
4 根據權利要求1所述的粒狀松散劑，其特征在于該松散劑的顆粒尺寸為Φ1．00～3．00mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硝酸銨用自由流動的粒狀松散劑,由擴散劑、增塑劑和無機粘結劑等組成。是為了解決前人研制的硝酸銨用粉末狀防結塊劑在生產、貯運和使用中組份易分層和勞動環(huán)境差等缺點。其特點選用低熔點增塑劑及無機粘結劑,將粉狀松散劑通過造?；驘釘D壓工藝制得粒度均勻、顆粒強度高、自由流動的顆粒狀松散劑。既改善了生產及使用松散劑時的勞動環(huán)境,且在貯運過程組份不分層和防潮性能好。適用代替前人發(fā)明的各種粉狀防結塊劑。
文檔編號C01B21/00GK1289718SQ0011616
公開日2001年4月4日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權日2000年10月12日
發(fā)明者殷海權, 蔡劍斌 申請人:蔡劍斌, 殷海權