[发明专利]多微孔球粒状硝酸铵及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硝酸铵及其制备方法，特别是一种多微孔球粒状硝酸铵及其制备方法，属于材料化工制备领域。

背景技术

硝酸铵作为一种氧化剂大量应用于含能材料，尤其作为工业炸药的主要氧化剂而广泛应用。硝酸铵通常有结晶状（即粉状）、粒状（即颗粒状）和多孔粒状（即多孔颗粒状）三种状态，其中多孔粒状硝酸铵是一种直径介于2~5㎜的、含有少量小气孔的球粒状或椭球状硝酸铵。多孔粒状硝酸铵以特有的对燃料油的吸附性、良好的流动性和物理稳定性而在现场混装的大爆破场合得到普遍应用，成为工业炸药当今和未来主要的发展方向。

但是，多孔粒状硝酸铵吸附燃料油制成的多孔粒状铵油炸药(ANFO)在使用过程中存在三个方面的问题：首先，起爆感度很低，用它制成的ANFO炸药实际使用时雷管不能将它引爆，必须采用一个或几个起爆药柱（包、条）或起爆具才能使其形成爆炸；其次，ANFO炸药的临界直径大，只能在直径大于100mm的大炮孔中才能形成爆炸，产生爆炸作用；再次，ANFO炸药的爆炸一般不太完全，难以获得最大的爆炸作用效果等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多微孔球粒状硝酸铵（简称微孔粒状硝酸铵）及其制法。这种硝酸铵与现有多孔粒状硝酸铵相比显著的特点是具有更多、更细的微气孔。它不但具有多孔粒状硝酸铵所有的优点，而且它的吸油率更高、表面积更大，用它制得的微孔粒状铵油炸药（MANFO）具有雷管起爆感度、临界直径小和爆炸更加完全等特点，因而使用更加方便、适用范围更加广泛、使用效果更加优越。

实现本发明目的的技术方案是：本发明多微孔球粒状硝酸铵的微孔孔径多分布于10^-3~10^-5㎝之间，它的吸油率达到12-23％。

上述多微孔球粒状硝酸铵具体的制备方法有两种：喷雾造粒法和粘结造粒法。其中喷雾造粒法包括以下制备步骤：

1、首先，制备温度为140～165℃、浓度为96～99wt％的硝酸铵水溶液；

2、其次，通过喷雾造粒塔制备含有0.5～3.0wt％水分的球粒状或椭球状硝酸铵；

3、然后，在上述硝酸铵颗粒表面喷洒0.1～0.5wt％的改性剂，改性剂为市售的阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或憎水剂中的一种或几种；

4、再在100～140℃的温度和低于-0.06Mpa的负压条件下快速动态干燥。

所述的阳离子表面活性剂主要是有机烷胺或有机烷胺盐，非离子表面活性剂主要是有机酰胺或有机酯类化合物，憎水剂为油性的有机烃类化合物或混合物。

所述的有机烷胺优选直链有机烷胺，如市售的十八烷胺、十二烷基三甲基胺等；有机胺盐优选直链有机烷胺盐，如市售的十八烷胺醋酸盐、十二烷基三甲基氯化铵等；有机酰胺优选烷基酰胺或亚酰胺，如市售的硬脂酰胺、聚异丁烯丁二酰亚胺等；有机酯类化合物优选有机酸酯或醇酯，如市售的失水山梨糖醇单油酸酯（Span-80）、丙烯酸酯等；所述的憎水剂优选有机烃类化合物，如市售的石蜡、氯化石蜡等。

粘结造粒法包括以下制备步骤：

1、首先，将结晶硝酸铵粉碎，使固体粒子的细度能够通过40目筛；

2、然后，在上述硝酸铵粒子表面喷洒0.5～1.5wt％粘接剂和改性剂的水溶液或水悬浮液，使其含水量达到1.0～2.0wt％，其中粘接剂为市售的有机高分子化合物，改性剂为市售的阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂或憎水剂中的一种或几种；

3、再在温度100℃～140℃和压力≤﹣0.06Mpa的负压条件下快速动态干燥。

所述的有机高分子化合物为天然有机高分子化合物或改性的天然有机高分子化合物，优选市售的古尔胶（瓜尔胶）、改性纤维素等。

所述的阳离子表面活性剂主要是有机烷胺或有机烷胺盐，非离子表面活性剂主要是有机酰胺或有机酯类化合物，憎水剂为油性的有机烃类化合物或混合物。

所述的有机烷胺优选直链有机烷胺，如市售的十八烷胺、十二烷基三甲基胺等；有机胺盐优选直链有机烷胺盐，如市售的十八烷胺醋酸盐、十二烷基三甲基氯化铵等；有机酰胺优选烷基酰胺或亚酰胺，如市售的硬脂酰胺、聚异丁烯丁二酰亚胺等；有机酯类化合物优选有机酸酯或醇酯，如市售的失水山梨糖醇单油酸酯（Span-80）、丙烯酸酯等；所述的憎水剂优选有机烃类化合物，如市售的石蜡、氯化石蜡等。