Состав и свойства термостабильной аммиачной селитры с пониженным содержанием азота на основе плава нитрата аммония и бентонитовых глин

АННОТАЦИЯ

Пористость гранул чистого NH₄NO₃ и АС с магнезиальной добавкой составляет 22,0 и 9,10% соответственно. А добавление в плав NH₄NO₃ от 1,0 до 3,0 г Азкамарского бентонита по отношению к 100г NH₄NO₃ способствует к снижению пористости гранул с 7,71 до 6,85%, Навбахорского бентонита (марки ППД) с 7,92 до 7,01%, Каттакурганского бентонита с 7,73 до 6,89% и Лагонского бентонита с 7,84 до 6,93%. Этот факт подтверждает причины увеличения прочности гранул удобрений. В зависимости от соотношения АС : БГ впитываемость солярового масла гранулами АС колеблется в пределах для Азкамарского, Навбахорского, Каттакурганского и Лагонского бентонитов соответственно 2,88-3,77; 3,06-3,90; 2,97-3,81 и 3,02-3,92 г топлива по отношению к 100 г продукта. Она у гранулированного NH₄NO₃ равна 4,82г, а у АС с 0,28% MgO – 4,33г.

ABSTRACT

The porosity of granules of pure NH4NO3 and AC with a magnesian additive is 22.0 and 9.10%, respectively. And the addition to the NH4NO3 melt from 1.0 to 3.0 g of Azkamar bentonite in relation to 100 g of NH4NO3 helps to reduce the porosity of the granules from 7.71 to 6.85%, Navbakhor bentonite (PPD grade) from 7.92 to 7.01 %, Kattakurgan bentonite from 7.73 to 6.89% and Lagon bentonite from 7.84 to 6.93%. This fact confirms the reasons for the increase in the strength of fertilizer granules. Depending on the AS: BG ratio, the absorption of diesel oil by AS granules varies within the limits for Azkamar, Navbakhor, Kattakurgan and Lagon bentonites, respectively 2.88-3.77; 3.06-3.90; 2.97-3.81 and 3.02-3.92 g of fuel in relation to 100 g of the product. It is 4.82 g for granular NH4NO3, and 4.33 g for AC with 0.28% MgO.

Ключевые слова: аммиачная селитра, бентонитовая глина, модификатор, слёживаемость, термоцикл, грануляция, дисперсностъ, влажностъ, бентонитно-нитратный расплав.

Keywords: amonium nitrate, bentonite clay, modificator, packing, thermal cycle, granulation, dispersion, humidity, bentonine-nitrate melt.

Показано, что независимо от вида используемого бентонита с увеличением количества добавки и уменьшением её размера частиц повышается прочность гранул продукта (таблица 1). Для Навбахорского бентонита при весовом соотношении АС : БГ = 100 : 10 с уменьшением размера частиц добавки с 0,25 до 0,02 мм прочность гранул продукта возрастает с 5,04 до 6,41 МПа, при 100 : 20 с 6,91 до 8,17 МПа и при 100 : 30 с 7,66 до 9,39 МПа. Для Каттакурганского бентонита этот показатель меняется с 5,35 до 6,33 МПа, с 6,7 до 8,12 МПа и с 7,51 до 9,07 МПа, соответственно. При АС : БГ = 100 : 30 наибольшой прочностью гранул (9,68 МПа) имеет селитра с применением Лагонского бентонита, а с наименьшей (7,89 МПа) Азкамарского бентонита. Для сравнения – прочность гранул чистого NH₄NO₃ составляет 1,32 МПа, а производственной АС марки Б с добавкой 0,28% MgO – 1,6 МПа.

Для сравнения – слёживаемость гранул чистой, без всяких добавок АС с исходной влажностью не более 0,3% составляет 5,62 кг/см2, а селитры с добавкой 0,28% MgO и содержанием влаги не более 0,3% – 4,67 кг/см2.[1]

Таблица 1.

Влияние тонины помола бентонитовой глины и её количества на прочность гранул (МПа) аммиачной селитры

Добавление бентонитовых глин в плав NH₄NO₃ приводит к снижению пористости и внутренней удельной поверхности гранул селитры. Результаты экспериментальных данных по определению пористости гранул продуктов сведены в таблице 2. Табличные данные показывают, что добавление бентонитовых глин в плав NH₄NO₃ способствует снижению пористости гранул селитры. С уменьшением размера частиц бентонита пористость гранул продукта уменьшается незначительно, но с увеличением его доли в плаве NH₄NO₃ этот показатель уменьшает весьма существенно, что обусловлено образованием плотной структуры продукта. В зависимости от дисперсности и количества бентонитовых глин: Навбахорского, Азкамарского, Лагонского и Каттакурганского месторождений пористость гранул колеблется в пределах соответственно 2,94-6,97, 2,72-6,27, 2,92-6,33 и 2,83-6,32%. Для сравнения – пористость гранул чистого NH₄NO₃ составляет 22%, АС с добавкой 0,28% MgO – 9,1%.

Таблица 2.

Влияние тонины помола бентонитовой глины и её количества на пористость (%) гранул аммиачной селитры

Адсорбционная способность гранул к жидкому топливу в свою очередь характеризует термическую стабильность удобрения. Данный показатель у чистого NH₄NO₃ равняется 4,82г, а у АС с добавкой 0,28% MgO – 4,33г по отношению 100г продукта. Из таблицы 3 видно, что самый низкой впитываемостью по отношению солярового масла (1,95г) имеет гранулы бентоселитры, полученные при АС : БГ = 100 : 30 и размера частиц бентонитовой глины Азкамарского месторождения 0,02 мм, а самый высокой (3,18г) при АС : БГ = 100 : 10 с применением бентонитовой глины Навбахорского месторождения с размерами её частиц 0,25 мм.

Чем меньше растворимость в воде гранул селитры, тем медленнее высвобождается азот из удобрения, что проявляет пролонгированное его действие на растение. Так, если полное растворение гранул производственной АС с добавкой 0,28% MgO составляет в среднем 46,8 сек., то введение в её состав тонкодисперсного (0,02 мм) бентонитового порошка

Таблица 3.

Влияние тонины помола бентонитовой глины и её количества на впитываемость (гр.) гранул аммиачной селитры

Таблица 4.

Влияние тонины помола бентонитовой глины и её количества на скорость растворения (сек) гранул аммиачной селитры

Навбахорского месторождения в количестве от 10 до 30г увеличивает скорость растворения гранул продукта от 78,4 до 83,1 сек., Азкамарского от 75,6 до 82,5 сек., Лагонского от 75,9 до 83,2 сек. и Каттакурганского от 75,1 до 81,6 сек., то есть выше в 1,67-1,77, 1,61-1,76, 1,62-1,78 и 1,61-1,74 раза соответственно (таблица 4).

Список литературы:

1. Мухаммедов С.Б., Турдалиев У.М. Неслёживающаяся аммиачная селитра с добавкой лагонских бентонитовых глин Узбекистана // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 11(68). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/8180
2. Турдиалиев У.М., Намазов Ш.С., Сейтназаров А.Р., Беглов Б.М. Неслёживающаяся Аммиачная селитра с добавкой бентонита Азкамарского месторождения // Узбекский химический журнал. – Ташкент, 2016. - №3. – С.56-62.
3. Турдиалиев У.М., Намазов Ш.С., Реймов А.М., Сейтназаров А.Р., Беглов Б.М. Неслёживающаяся аммиачная селитра с добавкой бентонитовой глины Навбахорского и Лагонского месторождений // Химическая промышленность сегодня».- Москва, 2016.- №8. - С. 36-43.
4. Турдиалиев У.М., Намазов Ш.С., Реймов А.М., Мирсалимова С.Р., Беглов Б.М. Влияние исходной влажности бентонита на свойства аммиачной селитры, содержащей его в качестве добавки. // Химическая промышленность. - Санкт-Петербург, 2015. - №6. - С. 280-288.