2.3.2 Производство аммиачной селитры Свойства аммиачной селитры

Аммиачная селитра, или нит­рат аммония, NH₄NO₃ — кристаллическое вещество белого цвета, со­держащее 35% азота в аммонийной и нитратной форме, обе формы азота легко усваиваются растениями. Гранулированную аммиачную се­литру применяют в больших масштабах перед посевом и для всех видов подкормок. В меньших масштабах ее используют для производства взрывчатых веществ.

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде и обладает боль­шой гигроскопичностью (способностью поглощать влагу из воздуха), что является причиной того, что гранулы удобрения на открытом воздухе расплываются, теряют свою кристаллическую форму, происходит слеживание удобрений — сыпучий материал превращается в твердую монолитную мас­су.

Аммиачная селитра поглощает влагу из воздуха, когда парциальное давление водяных паров в ней при данной температуре выше давления паров над насыщенным раствором соли. Влажный и теплый климат весьма неблагоприятен для хранения аммиачной селитры. Эффективным средством предотращения увлажнения аммиачной селитры является ее герметичная упаковка.

Аммиачная селитра – сильный окислитель ряда неорганических и органических соединений. Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде, метиловом и этиловом спиртах, жидком аммиаке, ацетоне.

Аммиачная селитра сильно слеживается и теряет сыпучесть при хранении, а в определенных условиях даже превращается в монолитную массу, с трудом поддающуюся измельчению. Это затрудняет ее применение. Введение неорганических добавок позволяет уменьшить ее слеживаемость, но не дает возможность получать удобрение со 100% рассыпчатостью. Чем меньше влажность продукта и ниже его температура при упаковке в тару, тем меньше слеживаемость.

Чтобы предотвратить слеживаемость требуется гранулировать продукт, охлаждать гранулы перед упаковкой, использовать герметичную упаковку, применять кондиционирующие добавки, вводимые в раствор нитрата аммония до его кристаллизации и понижающие его растворимость.

Чистая аммиачная селитра мало чувствительна к толчкам, ударам и взрывается только под действием сильных детонаторов, при термическом разложении или при нагревании плотно слежавшейся аммиачной селитры. Вследствие этого ее используют и как сырье для производства аммиачно-селитренных взрывчатых веществ – аммонитов (смесей аммиачной селитры с древесной мукой и другими органическими материалами с добавкой нитропродуктов), аммоналов (смесей, содержащих алюминиевый порошок) и др. Взрывоопасность NН₄NО₃ возрастает в присутствии минеральных кислот и уменьшается при увеличении влажности соли. При содержании более 3% воды аммиачная селитра не взрывается даже при взрыве детонатора. Огнеопасность аммиачной селитры является следствием выделения из нее при умеренно высоких температурах кислорода, который увеличивает интенсивность пламени. Самопроизвольное разложение и возгорание аммиачной селитры – автокаталитический процесс. Тушение пожаров производится только водой.

Сырье

В производстве аммиачной селитры используются аммиак или газы, содержащие аммиак (продувочные и танковые газы, газы дистилляции производства карбамида), и азотная кислота концентрацией до 60%.

В ряде случаев применяются также водные растворы, содержащие нитрат аммония и являющиеся побочным продуктом других производств – например, получаемые после конверсии тетрагидрата нитрата кальция в производстве нитроаммофоски методом азотно-кислотного разложения апатита.

Используемое сырье не должно содержать сверх допустимых пределов примесей хлоридов, масла, органических соединений и ряда других веществ, усугубляющих опасность термического разложения и взрыва в технологическом процессе производства.

Технология получения

Технологический процесс производства аммиачной селитры вклю­чает кроме стадии нейтрализации азотной кислоты аммиаком также стадии упаривания раствора селитры, гранулирования плава, охлаж­дения гранул, обработки гранул поверхностно-активными веществами, упаковки, хранения и погрузки селитры, очистки газовых выбросов и сточных вод.