Термічно і механічно стабільний нітрат амонію та спосіб його одержання

Винахід відноситься до способу одержання термічно і механічно стабільного нітрату амонію з використанням як стабілізувальної речовини сітчастого силікату, що відноситься до групи слюдяних мінералів. Крім того, винахід відноситься до стабільного нітрату амонію, отриманому цим способом. Нітрат амонію звичайно одержують нейтралізацією азотної кислоти аміаком. Одержаний у такий спосіб продукт використовується, в основному, безпосередньо як такий або як компонент механічно змішаної суміші для виробництва високоякісних азотних добрив чи змішаних добрив. Звичайно, відповідно до комерційного позначення, чистий нітрат амонію повинний містити азоту більш ніж 33,5% (теоретично максимально 35%), при цьому він звичайно може містити близько 4% домішок, таких як стабілізатор і вода. Нітрат амонію є також ефективним окислювачем, тому його використовують у виробництві вибухових речовин. Для нітрату амонію характерні зміни об'єму речовини, обумовлені змінами кристалічної форми, що відбуваються при різних температурах. Найбільш проблематичним є необоротне набухання, що відбувається при звичайному використанні речовини при температурі в області 32°С, яке для одного термічного циклу, наприклад 25°С®50°С, складає 3,6%, Проблема особливо ускладнюється, якщо температура циклічно змінюється кілька разів в розглянутому діапазоні навколо точки зміни. Гранули нітрату амонію починають розкладатися на дрібні частини і помалу перетворюються на порошкоподібні частинки. У промисловому масштабі якість матеріалу легко погіршується під час транспортування і під час довгострокового зберігання, в результаті чого через його гігроскопічність відбувається злежування. Крім того, приміщення повинне регулярно очищатися від пилу, який може навіть призвести до закриття заводу. При використанні як добриво набухання супроводжується дробленням і руйнуванням гранул добрива, розривом мішків, і речовина зазнає впливу вологи навколишнього повітря. Періодично робилися спроби поліпшити властивості гранул нітрату амонію шляхом додавання до речовини різних добавок. Ці стабілізатори у твердій фазі можуть додаватися в ході реакції чи безпосередньо в розплав нітрату амонію, у результаті чого з їх допомогою були успішно змінені, наприклад, механічні властивості чи вологостійкість. Як стабілізатори використовувалися, наприклад, CaSO4, H3PO3+(NH4)2HPO4+(NH4)2SO4, поліфосфат амонію і поліфосфат калію, силікагель, оксиди металів, каолін, Мg(NО3)2 і AI 2(SO4)3, нітрат калію, фторид калію, солі металодинітраміду, оксид цинку, магнезія, оксид нікелю, солі металів, таких як Li, Са, Ва та АІ, сечовина, етилендіаміну динітрат, діетилентриаміну тринітрат, гуанідинію нітрат і меламін. Як сполуки, що діють як центри кристалізації, використовувалися глина, тальк, силікати і природні кремнійвмісні матеріали. Однак жодна з цих альтернатив не привела до цілком задовільного в усіх аспектах рішення проблеми стабілізації нітрату амонію. Недоліками були, наприклад, недостатні вологостійкість (Мg(NOз)2) і механічна міцність гранул (тальк), небезпечний спосіб одержання (KF), зниження температури переходу, необхідність великих кількостей добавок і економічні фактори, наприклад, конкурентноспроможна ціна при виробництві у великих кількостях. Відповідно до патенту GB 1189448, стабільність нітрату амонію поліпшували шляхом змішування розплаву нітрату амонію та 0,1-10% добре подрібненого глиняного матеріалу, каоліну, аттапульгіту, тальку, монтморилоніту чи їх суміші, і гранулювання одержаного розплаву. На додаток до глиноподібних матеріалів у розплав можуть бути додані сполуки, що утворюють гідрати, такі як оксид алюмінію, сульфат алюмінію, магнезія, карбонат магнію чи нітрат магнію. Недоліками є пиління використовуваних глиноподібних матеріалів, обумовлене надзвичайно малим розміром його частинок (2, мінерал є флогопітом, якщо Mg:Fe