專利名稱：農用防爆硝酸銨的制作方法
技術領域：
本發明是一種農用防爆硝酸銨，屬于硝酸銨改性，主要用于農用施肥，由硝酸銨和防爆劑組成。
背景技術：
硝酸銨是制造民用炸藥的主要原料，又是一種農用化肥，極易被私自炒成炸藥，嚴重危害公共安全。為了從源頭上杜絕用硝酸銨私炒炸藥的違法行為，必須對硝酸銨嚴控嚴管。禁止將硝酸銨作為化肥銷售。同時，鑒于某些農作物對硝態氮肥的需要，允許將硝酸銨作改性處理，使之失去爆炸性并且不可還原后作為化肥銷售、使用。
為了解決硝酸銨改性的要求，國內外都有報道關于硝酸銨改性的專利。美國專利3,366,468報道了一種降低肥料級硝酸銨敏感度的方法，在硝酸銨中加入5％-10％的磷酸一氫銨或磷酸二氫銨。磷酸鹽一般作阻燃劑，它有阻燃作用，用在炸藥中，能起到一定程度的阻止點火、阻止熱點的生成和傳遞。
中國專利申請號02156254.7報導了一種“硝酸銨防爆劑”，加入硝酸銨中制成鈍化硝酸銨，這種硝酸銨中加入防爆劑采用物理混合方法，其均勻性差，而且是依靠防爆劑來降低感度，其用量大、成本高。
發明內容
本發明的目的在于克服背景技術的不足，設計一種防爆劑使硝酸銨本身改性，降低爆炸性能，防爆劑用量少、成本低的農用防爆硝酸銨。
本發明的構思，為了實現上述目的，根據爆炸理論晶體的晶格能越大，其爆轟感度越小。另外，炸藥的裝藥密度越大，爆轟感度就越小，炸藥的爆轟感度隨著炸藥的裝藥密度的增加而減小。如果我們能研制一種添加劑，能與硝酸銨生成晶格能大且密度也大的共晶或混晶物，就有可能降低硝酸銨的爆轟感度。選用增強劑，能增強硝酸銨的強度和密度，并能與硝酸銨生成致密的共晶或混晶，而增強劑本身生成熱大、晶格能大，這樣就能阻止爆轟波在硝酸銨中的傳播；選用鈍感劑降低硝酸銨的起爆感度；選用穩定劑，能吸收一定的爆轟能量，提高硝酸銨的熱穩定性。將增強劑、鈍感劑和穩定劑三者混合成防爆劑。把防爆劑加入生成硝酸銨的合成反應中，與硝酸銨共同結晶，析出硝酸銨和防爆劑共晶或部分混晶。
本發明的農用防爆硝酸銨，其特點是質量百分組成如下硝酸銨 90-97防爆劑 3-10其中防爆劑的質量百分組成如下增強劑 40-70鈍感劑 20-40穩定劑 5-20其中增強劑是硫酸鋅、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鎂和硫酸銨，取其中一種或兩種，兩種的比例為1∶1；鈍感劑是氧化鋅、氧化鎂、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸氫銨，取其中一種；穩定劑是硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鎂、滑石粉和膨潤土，取其中一種。
本發明的農用防爆硝酸銨，其另一特點是質量百分組成如下硝酸銨 97防爆劑 3其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鋅 65氧化鋅 20硝酸鉀 15本發明的農用防爆硝酸銨，其第三特點是質量百分組成如下硝酸銨 95防爆劑 5其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鉀 65氧化鎂 20硝酸鈉 15本發明的農用防爆硝酸銨，其第四特點是質量百分組成如下硝酸銨 93防爆劑 7其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鈉 60磷酸鈣 30硝酸鎂 10本發明的農用防爆硝酸銨，其第五特點是質量百分組成如下硝酸銨 92防爆劑 8其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鋅和硫酸鎂 50磷酸銨 40滑石粉 10組成中的硫酸鋅和硫酸鎂之比為1∶1。
本發明的農用防爆硝酸銨，其第六特點是質量百分組成如下硝酸銨 90防爆劑 10其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸銨和硫酸鉀 45磷酸氫銨35膨潤土 20
組成中的硫酸銨和硫酸鉀之比為1∶1。
本發明的優點如下防爆劑用量少、防爆硝酸銨性能穩定、可靠、失去爆炸性能，含氮量可到達到32％以上，且在生產工藝上很容易實現。
具體實施例方式
1.本發明參照如下質量百分組成實施硝酸銨97防爆劑3其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鋅65氧化鋅20硝酸鉀151.1防爆劑的制備將防爆劑上述各組分分別加入球磨機內，粉碎后過20目篩，然后按照上述比例加入攪拌機混合均勻，制得防爆劑備1.2防爆硝酸銨的制造將防爆劑加入溶液罐，然后再按照質量比1∶1的比例在溶液罐中加入硝酸銨生產過程中產生的溫度為100℃、濃度為15％的硝酸銨洗滌液，攪拌均勻充分溶解后，根據硝酸銨與防爆劑的比例，用計量泵將的混合液泵入蒸發分離器和生產線上溫度為120℃濃度為70％的硝酸銨溶液混合，經過一段、二段、三段蒸發器后，使硝酸銨溶液的溫度逐步升高、濃度逐步增大，最終溫度為170℃、濃度為96％的硝酸銨溶液，送入造粒塔頂部，經過噴頭進行造粒，形成直徑為1-2mm的防爆硝酸銨顆粒，從而制得防爆硝酸銨。
1.3防爆硝酸銨性能測試含氮量33-34％顆粒強度不小于12N爆炸性能測試試驗采用1號銨油炸藥配方作為檢驗標準。
1.3.11號銨油炸藥的國家標準硝酸銨的細度≥40目，柴油10號柴油炸藥的水分含量≤0.25％配方硝酸銨/柴油/木粉＝92/4/41.3.2炸藥混制工藝將粉碎后的硝酸銨加熱至70℃，加入木粉混合均勻，再加入70℃的柴油混合5min，使之均勻，然后進行晾藥。晾至室溫后，裝入Φ35×190mm的紙管制成藥卷。
1.3.3實驗方法用壹發8號雷管起爆，觀測炸藥爆炸后的剩余藥量作為標準，確定它的爆轟感度，剩余藥量越多，說明炸藥的爆轟感度越小。實驗結果有70-80％左右的炸藥不爆。
2.本發明參照如下質量百分組成實施硝酸銨 95防爆劑 5其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鉀 70
氧化鎂25硝酸鈉5本發明的制造工藝和性能測試方法與實施例1相同，不同的是防爆劑添加量增大，防爆硝酸銨的含氮量比有0.7％左右的降低，防爆性能增加，通過同實施例1試驗，有80％左右的炸藥不爆。
3.本發明參照如下質量百分組成實施硝酸銨93防爆劑7其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鈉60磷酸鈣30硝酸鎂10本發明的制造工藝和性能測試方法與實施例1相同，不同的是防爆劑添加量增大，防爆硝酸銨的含氮量比有1.4％左右的降低，防爆性能增加，通過同實施例1試驗，有90％左右的炸藥不爆。
4.本發明參照如下質量百分組成實施硝酸銨92防爆劑8其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鋅和硫酸鎂50磷酸銨40滑石粉10組成中的硫酸鋅和硫酸鎂之比為1∶1。
本發明的制造工藝和性能測試方法與實施例1相同，，不同的是防爆劑添加量增大，防爆硝酸銨的含氮量比有1.7％左右的降低，通過同實施例1試驗，有90％左右的炸藥不爆。
5.本發明參照如下質量百分組成實施硝酸銨90防爆劑10其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸銨和硫酸鉀45磷酸氫銨 35膨潤土20組成中的硫酸銨和硫酸鉀之比為1∶1。
本發明的制造工藝和性能測試方法與實施例1相同，不同的是防爆劑添加量增大，防爆硝酸銨的含氮量比有2.5％左右的降低，防爆性能增加，通過同實施例1試驗，有92％左右的炸藥不爆。
為了進一步驗證性能測試方法的可靠性，委托通過南京理工大學國家民用爆破器材質量監督檢驗中心的有關改性農用硝酸銨制成粉狀工業炸藥的起爆感度實驗方法及判定的測試。
5.1測試方法
5.1.1實驗炸藥配方采用2號銨油炸藥，各組成成份應符合表1中的要求。
表1 2號銨油炸藥的組成
注(1)改性硝酸銨需要根據其硝酸銨的具體含量，折算成純硝酸銨配制炸藥。
(2)硝酸銨的粒度要求必須全部通過20目篩，其中至少有50％通過60目篩。
5.1.2炸藥混制工藝將硝酸銨、木粉、球磨罐預熱至70℃，按比例稱取得硝酸銨、木粉、柴油倒入球磨罐，加入五個漆包線圈旋轉20分鐘，使各組分混合均勻即成工業炸藥。
5.1.3實驗材料雷管8號瞬發銅殼電雷管；鐵質樣品管1mm厚的鐵皮卷制而成的圓筒，結合部位焊嚴，內徑80±1mm、長度160mm，一端用牛皮紙片封閉，另一端敞口，鐵皮型號符合GB；驗證板采用碳素結構鋼薄鋼板，型號符合Q235-Λ GB11253，長度和寬度均為160mm，厚度1mm；支架選用普通鋼管，內徑100mm，高度50mm；底座選擇普通鋼板或水泥地板。
5.1.4實驗方法將制備好的2號銨油炸藥按照密度0.85-0.90g/cm3的范圍裝入鐵質樣品管，制成藥卷。
將底座置于水平地面，支架放在底座之上，再將驗證板平放在支架上，把藥卷放置在驗證板中央，用雷管起爆。
5.1.5判定方法和結果起爆后，觀察驗證板，如果驗證板未被擊穿或撕裂，則表明試驗通過，防爆硝酸銨達到防爆性能要求。否則，則說明試驗未通過，防爆硝酸銨沒有達到防爆性能要求。結果表明實驗一組五快驗證板中未發現任何一塊擊穿或撕裂驗證板。
權利要求
1.一種農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨 90-97防爆劑 3-10其中防爆劑的質量百分組成如下增強劑 40-70鈍感劑 20-40穩定劑 5-20其中增強劑是硫酸鋅、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸鎂和硫酸銨，取其中一種或兩種，兩種的比例為1∶1；鈍感劑是氧化鋅、氧化鎂、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸氫銨，取其中一種；穩定劑是硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鎂、滑石粉和膨潤土，取其中一種。
2.根據權利要求1所述的農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨97防爆劑3其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鋅65氧化鋅20硝酸鉀15
3.根據權利要求1所述的農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨95防爆劑5其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鉀65氧化鎂20硝酸鈉15
4.根據權利要求1所述的農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨93防爆劑7其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸鈉60磷酸鈣30硝酸鎂10
5.根據權利要求1所述的農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨92防爆劑8其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸銨和硫酸鉀45磷酸銨40滑石粉10其中的硫酸鋅和硫酸鎂之比為1∶1。
6.根據權利要求1所述的農用防爆硝酸銨，其特征是質量百分組成如下硝酸銨90防爆劑10其中防爆劑的質量百分組成如下硫酸銨和硫酸鉀45磷酸氫銨 35膨潤土20組成中的硫酸銨和硫酸鉀之比為1∶1。
全文摘要
本發明公開了一種農用防爆硝酸銨，屬于硝酸銨改性，是為了解決硝酸銨的爆炸性能，使其失去爆炸性，采用防爆劑使硝酸銨本身改性，降低爆炸性能。本發明的質量百分組成為硝酸銨90～97，防爆劑3～10，其中防爆劑的質量組成為增強劑40～70，鈍感劑20～40，穩定劑5～20。本發明主要用于農用施肥。
文檔編號C05C1/00GK1704386SQ20041004273
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月25日 優先權日2004年5月25日
發明者貢桂紅, 陳團柱, 余然, 劉德石, 楊毅, 云和平, 王國良, 王穎, 葛忠學, 顏曉明, 馮衛 申請人:西安近代化學研究所, 陜西興化化學股份有限公司