Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Слеживаемость и меры ее предотвращения

Аммиачная селитра обладает способностью сильно слежи­ваться 22~37. Этому благоприятствует сравнительно большая рас­творимость аммиачной селитры в воде, высокий температурный ко­эффициент растворимости, гигроскопичность соли и полиморфные превращения. При остывании горячей аммиачной селитры в таре, а также при ее длительном хранении, когда изменяется ее темпера­тура (нагрев и охлаждение), происходит кристаллизация аммиач­ной селитры из маточного раствора. Кристаллы, выделившиеся из раствора, находящегося на поверхности частиц, связывают смеж­ные частицы; в результате этого селитра слеживается. Кроме того, при охлаждении горячей соли в мешках селитра претерпевает мо - дификационное превращение при 32,3° с перестройкой кристалличе­ской решетки; при этом слеживаемости способствует давление, раз­виваемое весом вышележащей массы соли31.

По другим данным 32, полиморфное превращение МН4_МОз(1У)=<^ ^NH4N03(III) ведет к разрыхлению структуры и само по себе не может являться причиной слеживаемости аммиачной се­литры.

Обработка аммиачной селитры гидрофобными веществами уменьшает ее слеживаемость. Однако распространения этот метод борьбы со слеживаемостью селитры не получил.

Уменьшение слеживаемости достигается припудриванием частиц соли порошкообразными минеральными добавками — фосфоритной или костяной мукой, талькмагнезитом, золой, гипсом, каолином и др. Одни из этих добавок только уменьшают активную поверх­ность частиц, другие обладают также адсорбционными свойствами. Влияние неорганических добавок на уменьшение слеживаемости аммиачной селитры в основном определяется: 1) понижением со­держания свободной влаги в частицах, 2) понижением гигроскопи­ческой точки соли, что ведет к уменьшению количества испарив­шейся межчастичной влаги, 3) ослаблением связи между кристал­лами и 4) изменением удельного объема маточного раствора13. Однако припудривающие добавки постепенно мигрируют с поверх­ности во внутрь частиц, и способность последних адсорбировать и десорбировать влагу вновь восстанавливается. Кроме того, дей­ствие добавок, обладающих адсорбционными свойствами, ограни­чено их емкостью в отношении влаги. Таким образом, эффект от припудривающих добавок можно рассматривать как временный26. В качестве одной из лучших припудривающих добавок для устра­нения слеживаемости аммиачной селитры (а также карбамида и сложных удобрений) рекомендуют добавку из силиката магния и аммония (Аттакот) 27,40~42.

Для уменьшения слеживаемости предложено использовать при получении аммиачной селитры очень малые добавки красящих веществ (0,01—0,03% от веса соли), которые влияют на форму образующихся кристаллов — придают им хрупкость. Эти добавки не увеличивают взрывоопасность аммиачной селитры. Тем не менее красители полностью не устраняют слеживаемости селитры и эф­фективность их заметно понижается с повышением количества по­глощенной влаги. В качестве добавок рекомендуют также поверх - ностно-активные вещества 28, но употребление их ограничено срав­нительно высокой стоимостью.

Изменение формы частиц — переход от мелкокристаллической селитры к гранулированной — значительно способствует пониже­нию слеживаемости соли. Насыпной вес гранулированной аммиач­ной селитры колеблется в пределах 0,8—1,2 т/мъ в зависимости от плотности упаковки.

Одним из заслуживающих внимания мероприятий по уменьше­нию слеживаемости аммиачной селитры, особенно гранулирован­ной, является также ее охлаждение перед затариванием 2. В гер­метизированной таре охлажденная ниже 30° аммиачная селитра долгое время сохраняется в сыпучем состоянии27.

В нашей отечественной практике по борьбе со слеживаемостью аммиачной селитры нашли широкое применение кондиционирую­щие добавки — азотнокислые соли кальция и магния, получаемые растворением в азотной кислоте доломита, а также продукты азот - нокислотного разложения фосфатов — раствор фосфоритной муки (РФМ) или апатитового концентрата (РАП). Их вводят в раствор нитрата аммония до его кристаллизации4'38. Гранулированная ам­миачная селитра с добавками 0,4—0,6% нитратов кальция и маг­ния практически не слеживается в течение 3—4 месяцев хранения в разных климатических условиях зэ. В присутствии этих добавок уменьшается растворимость нитрата аммония, следовательно при охлаждении или подсушивании выделяется меньшее количество кристаллов соли из ее насыщенного раствора, находящегося на по­верхности кристаллов. Добавки способствуют перемещению влаги с поверхности внутрь частиц, что также уменьшает слеживае­мость 12>13. Кроме того, добавки влияют на температуру полиморф­ных превращений аммиачной селитры и уменьшают давление пара насыщенного раствора NH4N03. Все это способствует уменьшению слеживаемости аммиачной селитры.

В присутствии добавок изменяется и форма кристаллов. Так, до­бавка нитрата магния, повышающая вязкость раствора, способ­ствует кристаллизации NH4N03 в виде дендритов. Кристаллы такой формы хрупки и не способны прочно цементировать ранее образо­вавшиеся кристаллы. Хорошо влияет на улучшение физико-химиче­ских свойств аммиачной селитры и повышает эффективность ее как азотного удобрения добавка полиакриламида 43. Менее всего под­вержена слеживаемости ам&иачная селитра в виде гранул со сред­ним размером зерен 1—3 мм, полученная из плава концентрацией

Более 99% NH4N03 с применением кондиционирующих добавок и Охлажденная перед упаковкой в тару до температуры ниже

32 3° 36, 37, 44—55^