一种硝基复合肥专用抗爆剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硝基复合肥专用抗爆剂及其制备方法。采用基体、黏合剂、交联剂以及扑粉剂按照一定的比例合成抗爆剂，在硝基复合肥中按5%的比例加入抗爆剂，可对硝基复合肥进行改性。由于本发明独立合成抗爆剂，外层具有阻燃物质，内层具有尿素或缩二脲，将抗爆剂与颗粒肥料磨成粉后，尿素或缩二脲与硝酸铵反应，具有强吸水性能，在短时间内能化成水，因水的存在，而不能起爆，从而达到抗爆效果，因而无法制成爆炸物品；在大规模生产含硝酸铵的颗粒肥料中，无需对肥料进行任何改造，只需添加5%-10%的抗爆剂，因黏合剂和交联剂的存在，降低或完全消除含硝酸铵颗粒肥料被非法用作爆炸物品原料的可能性。
【专利说明】一种硝基复合肥专用抗爆剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业应用【技术领域】，特别是一种硝基复合肥专用抗爆剂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 硝基复合肥是重要的农用肥料，主要适用于烟草、玉米、瓜果、蔬菜、果树等经济作 物以及偏碱性土壤、喀斯特地貌地区，在偏碱性土壤、喀斯特地貌地区的施用效果优于尿 素。 硝基复合肥是以硝酸铵为氮源，添加磷、钾等复肥原料，生产出的N、P、K高浓度复合肥 料。其产品中既含有硝态氮又含有氨态氮，若对硝基复合肥中的硝态氮与铵态氮进行提纯 分离，可制成硝酸铵炸药。在生产膨化硝酸铵炸药时，一般采取将固体硝酸铵粉碎后加水加 温制成92%左右的溶液，在表面活性剂的作用下真空结晶得到蓬松的膨化硝酸铵，膨化硝 酸铵冷却到一定程度粉碎后加入油相材料和木粉等组分，混合均匀制得成品膨化硝酸铵炸 药。商品硝酸铵的生产一般以氨为原材料氧化制得，其中含有铵态氮和硝态氮。如若对硝 基复合肥中的硝态氮与铵态氮进行分离提纯，再按照炸药的配方进行配制，将使得社会不 安全。
[0003] 中国政府于2006年2月颁布实施了强制标准WJ-9050-2006 "农用硝酸铵抗爆性 能测试方法及判定"，这对现有硝基复合肥的抗爆改性可以说是一个挑战。为解决农用硝 基复合肥的抗爆改性，在硝基复合肥中加入各种添加物，统称为抗爆剂。
[0004] 中国专利申请号200710190294. 9,由南京理工大学提出申请--《含硝酸铵颗粒 肥料抗爆改性的表面处理方法》，在该专利中提出在颗粒硝酸铵肥料的表面喷涂一层液体 粘结剂，最后涂敷包裹由固化剂和扑粉剂组成的固体粉末，从而完成含硝酸铵颗粒肥料抗 爆改性的表面处理，其粘结剂的配制过程中温度难控制，容易局部温度过高，使得氮损失， 同时粘结剂温度降低后容易产生结晶，反复进行加温溶解会使得氮损失及粘结强度的减 弱；尿素在浓磷酸中的溶解度低，不存在放热过程，利用浓磷酸与尿素很难配制成具有粘结 效果的粘结剂，且其生产过程复杂，成本高，生产工艺实施困难。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法，使得经混合后的 硝基复合肥达到抗爆要求，且使得不易再次分离提纯回收硝酸铵。
[0006] 实现本发明目的的技术解决方案为： 一种硝基复合肥专用抗爆剂，所述的抗爆剂以质量百分比计，包括如下组分组成： 3-15wt%黏合剂、3-20wt%交联剂、5-15wt%扑粉剂和50-89wt%尿素颗粒。
[0007] 所述的黏合剂由尿素或缩二脲中的至少一种和浓硫酸组成，浓硫酸与尿素摩尔比 为1: (1.0-3. 5)，优选配比为：1 :1. 2 ;浓硫酸与缩二脲的摩尔比为1: (0.2-2)，优选配比 为：1 :1. 0 ;浓硫酸与尿素与缩二脲的摩尔比为：1: (0. 5-2): (0. 1-1)，优选配比为：1 :1. 0 : 0? 5〇
[0008] 所述的交联剂选自氧化铝与氧化镁的混合物，质量比为（1-5) :1，优选3 :1 ;氧化 隹丐与石膏的混合物，质量比为（1-5) : 2,优选3 :2 ;氧化镁与石膏的混合物，质量比为1: (4-10)，优选 1 :6。
[0009] 所述的扑粉剂为石膏粉。
[0010] 所述的尿素颗粒粒度为0? 85mm_2. 80mm。
[0011] 上述硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法，包括以下步骤： 步骤1、将干燥至水分< 1. 0%的尿素颗粒和黏合剂混合均匀后，加入干燥处理过的交 联剂，涂敷均匀，即得抗爆剂粗品； 步骤2、再将扑粉剂加入到步骤1中混合均匀后，进行干燥筛分，即得硝基肥抗爆剂成 品。
[0012] 步骤1中所述的交联剂采用烘箱干燥处理，干燥温度为60-90°C，干燥处理时间 l-2h;所述的尿素颗粒采用烘箱干燥，干燥温度为30-50°C。
[0013] 步骤1中所述的黏合剂是将尿素或缩二脲或其混合物置于浓流酸中，采用聚四氟 乙烯搅拌桨于6〇-10〇r/min下搅拌混合均匀并进行50-90°C保温处理后制得。
[0014] 步骤2中所述的干燥时间为20min，干燥温度为50-70°C。
[0015] 本发明的原理是：抗爆的原理是利用基体、黏合剂、交联剂以及扑粉剂化成的抗爆 齐U，与硝酸铵在磨碎混溶情况下时，会加速硝铵的潮解，从而避免了制作炸药的可能性。合 成抗爆剂，能加添加在硝基复合肥中。其中黏合剂、交联剂以及扑粉剂均是为了阻止中心基 体与硝酸铵的接触。黏合剂的作用是使硝基复合肥的表面具有带酸性的表层物质且具有粘 性用以粘结交联剂，与交联剂反应形成具有稳定的固化层；交联剂的作用是与黏合剂反应， 使其失去原有性质，同时形成一层致密固化层，使中心层不外露，另还可以与扑粉剂进行反 应，起到侨联的作用；扑粉剂的作用是保证抗爆剂产品的整洁度，疏散度。利用黏合剂、交联 齐U、扑粉剂的抗暴性能，同时利用缩二脲、尿素与硝酸铵反应生成的水，使得抗爆性明显提 商。
[0016] 本发明的抗爆剂具有以下特点：（1)清洁无污染；（2)不影响硝基复合肥的生产工 艺；（3)不影响尿素的生产工艺；（4)独立完成抗爆剂的合成，不依靠原有硝基复合肥的生 产工艺；（5)颗粒状抗爆剂与硝基复合肥互不相溶，可长期储存；（6)抗爆剂含氮成分高，可 为农作物提供养分，本身可作为肥料使用。
[0017] 本发明与现有技术相比，其显著优点： (1) 独立合成抗爆剂，直接加入农用硝基复合肥中，提高复合肥的抗爆性能，达到 WJ-9050-2006 "农用硝酸铵抗爆性能测试方法及判定"标准的要求； (2) 在硝基肥造粒完成后，直接添加抗爆剂，不影响已经成熟的硝酸铵造粒工艺，不降 低硝酸铵造粒塔的生产能力，不存在安全隐患； (3) 黏合剂、交联剂配制简单，来源广泛，可保证稳定供应，成本低廉，对环境无污染；抗 爆剂的成分也是一种农用肥料，利于农作物的生长； (4) 本发明采用聚四氟乙烯搅拌桨中低速搅拌法配制黏合剂，可解决尿素溶解时，局部 过热情况； (5) 由于本发明独立合成抗爆剂，外层具有阻燃物质，内层具有尿素或缩二脲，将抗爆 剂与颗粒肥料磨成粉后，尿素或缩二脲与硝酸铵反应，具有强吸水性能，在短时间内能化成 水，因水的存在，而不能起爆，从而达到抗爆效果，因而无法制成爆炸物品； (6)在大规模生产含硝酸铵的颗粒肥料中，无需对肥料进行任何改造，只需添加5%-10% 的抗爆剂，因黏合剂和交联剂的存在，降低或完全消除含硝酸铵颗粒肥料被非法用作爆炸 物品原料的可能性。
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是本发明硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面实施例对本发明硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法作进一步详细描述： 本发明是针对硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法。
[0021] 实施例1 以制备lKg抗爆剂为例： 硝基复合肥专用抗爆剂的制备原材料组成：尿素颗粒(粒度为〇. 85mm-2. 80mm) 89wt%、黏合剂(尿素与浓硫酸的混合物）3wt%、交联剂(质量比为1:4的氧化镁与石膏的混合物） 3wt%，扑粉剂(石膏粉）5wt%。
[0022] 结合图1，制备上述抗爆剂包括以下步骤：首先，配制30g黏合剂，先取9. 7g浓硫 酸，称取20. 3g尿素，将称好的尿素分多次少量接入硫酸中，在80r/min的转速下采用聚四 氟乙烯搅拌桨搅拌均匀，进行80°C保温处理后制得，其中尿素：浓硫酸=3. 5:1(摩尔比)。配 制30g交联剂：称取工业级氧化镁6g、石膏24g，在80r/min的转速下搅拌均勻，然后在温度 为60°C下干燥lh。称取890g的尿素颗粒进行30-40°C预热干燥(干燥至水分< 1. 0%),利 用高压喷枪喷加3%的黏合剂（30g)，待混匀lmin后，再加入3%交联剂（30g)，进行涂敷均 匀，进行干燥50°C处理20min，混合均匀后加入5wt%扑粉剂（50g石膏粉)进行涂敷均匀，并 在温度为50°C下干燥lh;即可获得硝基复合肥专用抗爆剂。
[0023] 将所得抗爆剂在空气湿度为60%，温度30°C下，相溶性实验：实验数据如下表1所 示： 其中：硝基复合肥：尿素：抗爆剂=1 :1 :1 (质量比)，且将三者磨成粉末状。
[0024] 表 1
【权利要求】
1. 一种硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的抗爆剂以质量百分比计，包括如下 组分组成：3_15wt%黏合剂、3-20wt%交联剂、5-15wt%扑粉剂和50-89wt%尿素颗粒。
2. 如权利要求1所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的黏合剂由尿素或 缩二脲中的至少一种和浓硫酸组成，浓硫酸与尿素摩尔比为1: (1. 0-3. 5);浓硫酸与缩二 脲的摩尔比为1: (〇. 2-2);浓硫酸与尿素与缩二脲的摩尔比为1: (0. 5-2) : (0. 1-1)。
3. 如权利要求2所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，浓硫酸与尿素摩尔比 为1 :1. 2 ;浓硫酸与缩二脲的摩尔比为1 :1. 0 ;浓硫酸与尿素与缩二脲的摩尔比为1 :1. 0 : 0? 5〇
4. 如权利要求1所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的交联剂选自质量 比为（1-5) :1的氧化铝与氧化镁的混合物、质量比为（1-5) : 2的氧化钙与石膏的混合物或 质量比为1: (4-10)的氧化镁与石膏的混合物。
5. 如权利要求4所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的交联剂选自质量 比为3 :1的氧化铝与氧化镁的混合物、质量比为3 :2的氧化钙与石膏的混合物或质量比为 1 :6的氧化镁与石膏的混合物。
6. 如权利要求1所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的扑粉剂为石膏粉。
7. 如权利要求1所述的硝基复合肥专用抗爆剂，其特征在于，所述的尿素颗粒粒度为 0. 85mm_2. 80mm。
8. 如权利要求1-7任一所述的硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： 步骤1、将干燥至水分< 1. 0%的尿素颗粒和黏合剂混合均匀后，加入干燥处理过的交 联剂，涂敷均匀，即得抗爆剂粗品； 步骤2、再将扑粉剂加入到步骤1中混合均匀后，进行干燥筛分，即得硝基肥抗爆剂成 品。
9. 如权利要求8所述的硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述 的交联剂采用烘箱干燥处理，干燥温度为60-90°C，干燥处理时间l_2h ;所述的尿素颗粒采 用烘箱干燥，干燥温度为30-50°C ;所述的黏合剂是将尿素或缩二脲或其混合物置于浓流酸 中，采用聚四氟乙烯搅拌桨于60-lOOr/min下搅拌混合均匀并进行50-90°C保温处理后制 得。
10. 如权利要求8所述的硝基复合肥专用抗爆剂的制备方法，其特征在于，步骤2中所 述的干燥时间为20min，干燥温度为50-70°C。
【文档编号】C05G3/00GK104355809SQ201410593906
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】李斌, 黄树威, 张贤清, 胡明英, 徐岳勤, 唐双凌, 王丽明, 肖丽萍 申请人:江苏丽港科技有限公司