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^