制造肥料组合物的方法技术

广义地，本公开涉及制造肥料的方法，其中由于组成包含水滑石或水铝钙石，该肥料与现有的硝酸铵肥料相比表现出爆炸抑制(例如经由比冲量测量)和/或脱敏(例如经由无约束临界直径和/或引发爆轰所需的传爆剂数量测量)。

Method of making fertilizer composition

In the broad sense, the present disclosure relates to a method of making fertilizer, which is composed of a hydrotalcite or Al calcite, which shows an explosion suppression (for example, via specific impulse measurement) and / or desensitization compared with the existing ammonium nitrate fertilizer (for example, measured by the number of detonator required by unconstrained critical diameter and / or initiation of detonation).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造肥料组合物的方法相关申请的交叉引用本专利技术是2015年5月13日提交的题目为“肥料组合物及其制造和使用方法”的美国申请序列号62/161,097的非临时申请并要求其优先权，通过引用将其整体并入本文。专利
总体上，本公开涉及肥料组合物及其制造和使用方法。更具体而言，本公开涉及爆炸抑制和/或抗爆的硝酸铵肥料组合物，以及制备和使用它们的方法。专利技术背景硝酸铵(AN)肥料，与燃料油(ANFO)或其它燃料结合，是世界各地使用的常见爆炸物。遗憾的是，由于硝酸铵和燃料(如燃料油，糖粉或铝粉)的易获得性，恶意方(例如恐怖分子)能够获得这些材料并将它们用于爆炸物(即炸弹和简易爆炸装置)。专利技术概述本公开的各种实施方案提供了减少、防止和/或消除未经授权使用硝酸铵来构造ANFO型爆炸物的硝酸铵肥料的稳定剂材料。广义地说，本公开针对于：肥料组合物及其制造方法，其中由于组合物的原因，肥料表现出爆炸抑制(例如通过比冲量测量)和/或脱敏(例如通过无约束的临界直径和/或引发爆轰(detonation)所需的传爆剂量来测量)，相比于现有的硝酸铵肥料而言。更具体而言，本公开针对于通过对稳定剂材料进行预处理随后将硝酸铵材料和稳定剂材料造粒以形成肥料组合物来制造肥料组合物的方法的各种实施方案。在处理稳定剂材料与硝酸铵材料以形成本公开的肥料组合物时，硝酸铵有可能与稳定剂材料相互作用和/或经历与稳定剂材料的反应(例如在加工条件下)，因为硝酸铵是强氧化剂。在用稳定剂材料处理硝酸铵材料期间的反应和/或相互作用可能导致不太有效的爆炸抑制材料(例如减少的稳定剂材料容量和/或不能抑制爆炸，例如通过爆炸蔓延试验测量)。稳定剂材料与硝酸铵之间的反应或相互作用的非限制性实例包括：起泡、缺乏分散性(例如在熔融过程中)或热化学失控反应。在一些实施方案中，稳定剂材料被配置为通过共加工步骤(如实施例部分所定义)，使得稳定剂材料能够与含硝酸铵的材料(AN)成功共加工以产生(例如以商业规模)肥料组合物(即，当根据爆炸蔓延测试进行测量时，肥料具有有效量的稳定剂材料，从而提供抗爆肥料和/或爆炸抑制肥料)。在本公开的一个方面，提供了一种方法，该方法包括：将包含LDH的稳定剂材料加热到大于350℃至不大于650℃的温度以形成处理过的LDH稳定剂材料；使处理过的稳定剂材料与熔融硝酸铵材料合并以形成熔融肥料组合物；使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，所述肥料组合物包括：硝酸铵材料和LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。在一些实施方案中，LDH包含：水铝钙石材料。在一些实施方案中，LDH包含：水滑石材料。在一些实施方案中，肥料组合物是均匀混合物。在一些实施方案中，肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。在一些实施方案中，加热步骤进一步包括：将LDH加热至375℃至500℃的温度。在本公开的一个方面，提供了一种方法，其包括：将包含磷酸洗涤的LDH(所得LDH具有小于8.49的pH值)的处理过的稳定剂材料与熔融AN混合以形成熔融肥料组合物；和使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，其中所述肥料组合物包括：硝酸铵材料和LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。在一些实施方案中，LDH包含：水铝钙石材料。在一些实施方案中，LDH包含：水滑石材料。在一些实施方案中，肥料组合物是均匀混合物。在一些实施方案中，肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。在一个方面，提供了一种方法，其包括：用磷酸溶液中和包含LDH的稳定剂材料，以提供具有不大于8.49的pH值的处理过的稳定剂材料；将处理过的稳定剂与熔融AN混合以形成熔融肥料组合物；和使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，其中所述肥料组合物包括：所述硝酸铵材料和所述LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。在一些实施方案中，LDH包含：水铝钙石材料。在一些实施方案中，LDH包含：水滑石材料。在一些实施方案中，肥料组合物是均匀混合物。在一些实施方案中，肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。在一个方面，提供了一种方法，其包括：用选自以下的有效处理对稳定剂材料进行处理以提供处理过的稳定剂材料：热处理和化学处理中的至少一种；将处理过的稳定剂材料和硝酸铵材料混合以形成熔融肥料组合物；引导熔融肥料组合物通过造粒头以形成肥料组合物的液滴；使液滴从腔室顶部流动到腔室的底部，其中腔室的顶部被配置成与造粒头液体连通，其中腔室配置有气流，所述气流被配置在足够温度以冷却液滴；随着液滴通过气体使液滴凝固；以及形成粒状肥料产品，所述肥料产品包含：硝酸铵材料和处理过的稳定剂材料；其中所述肥料产品经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。在一些实施方案中，所述稳定剂材料是LDH。在一些实施方案中，LDH包含：水铝钙石材料。在一些实施方案中，LDH包含：水滑石材料。在一些实施方案中，肥料组合物是均匀混合物。在一些实施方案中，肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。不受特定机理或理论束缚，通过稳定剂材料提供的爆炸抑制的一种可能机理可归因于如下/与如下有关：在稳定剂材料中(因此在肥料组合物中)存在氢氧化物、水合物、碳酸盐、硫酸盐和/或磷酸盐成分。典型地，经由造粒过程形成硝酸铵肥料。造粒过程开始于使用氨中和硝酸，然后在加热室中蒸发过量的水以形成浓硝酸铵溶液。接下来，在升高的温度(例如，高于AN的熔点，等于或高于170℃/338℉)将浓缩流体(例如熔融AN)泵送到塔的顶部(例如200英尺高)并且喷雾(例如经由喷淋头)成液滴。随着这些液滴下落通过塔内的空气它们冷却并凝固成称为球粒的球形丸粒(当液滴沿所述塔下落时)。当在造粒过程中一起加工硝酸铵和稳定剂材料时(即以形成包括硝酸铵材料和稳定剂材料的最终的粒状的肥料组合物，在升高的加工温度下，在该强氧化剂(硝酸铵)和稳定剂材料之间可以发生化学反应和/或相互作用。为了减少、防止和/或消除在肥料生产期间稳定剂材料和硝酸铵之间的反应/相互作用，向稳定剂材料施加一种或多种处理(例如在造粒过程中将稳定剂材料与硝酸铵掺混之前)。在一些实施方案中，所述处理包括：热处理(例如，将稳定剂材料加热到预定温度以驱除某些反应性物质(例如水))；化学处理(例如经由酸中和，或添加水)；和/或机械处理(例如减小颗粒尺寸，研磨以减小稳定剂材料的平均颗粒尺寸)；和/或其组合。在一些实施方案中，所述处理(例如热和/或化学)被配置为通过改变处理过的稳定剂材料的化学组成或分子组成来抑制、减少和/或消除气体产生(例如起泡)。在一些实施方案中，所述处理(例如机械处理/平均颗粒尺寸减小)被配置为增强固体物质的分散性和/或减少沉降，从而防止加工设备中的沉降/淤积物形成(与硝酸铵材料的相互作用/化学反应性的可能来源)。在一些实施方案中，独立地和/或与加热和/或磷酸中和步骤组合配置机械预处理，以便提供能够与熔融AN共加工的足够尺寸的稳定剂材料(即，不沉降出溶液和/或堵塞AN进料系统和/或造粒头)并且通过共加工测试(如实施例部分中所定义)。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，该方法包括：将包含LDH的稳定剂材料加热到大于350C至不大于650C的温度以形成处理过的LDH稳定剂材料；使处理过的稳定剂材料与熔融硝酸铵材料合并以形成熔融肥料组合物；使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，所述肥料组合物包括：硝酸铵材料和LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 US 62/161,0971.一种方法，该方法包括：将包含LDH的稳定剂材料加热到大于350C至不大于650C的温度以形成处理过的LDH稳定剂材料；使处理过的稳定剂材料与熔融硝酸铵材料合并以形成熔融肥料组合物；使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，所述肥料组合物包括：硝酸铵材料和LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述LDH包含：水铝钙石材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述LDH包含：水滑石材料。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述肥料组合物是均匀混合物。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述加热步骤进一步包括：将LDH加热至375℃至500℃的温度。7.一种方法，其包括：将包含磷酸洗涤的LDH的处理过的稳定剂材料与熔融AN混合以形成熔融肥料组合物，磷酸洗涤所得LDH具有小于8.49的pH值；和使所述熔融肥料组合物造粒以形成粒状产品，其中所述肥料组合物包含：硝酸铵材料和LDH稳定剂材料；其中所述肥料组合物经由有效量的处理过的稳定剂材料被配置为当根据爆炸蔓延测试进行测量时具有抗爆性。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述LDH包含：水铝钙石材料。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述LDH包含：水滑石材料。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述肥料组合物是均匀混合物。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述肥料产品包含4目至20目的筛目尺寸。12.一种方法，其包括：用磷酸溶液中和包含L...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·维弗尔，V·普奥拉，J·克拉文尔，N·拉格胡纳塞恩，J·尼科尔斯，
申请(专利权)人：美铝美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US