Composiciones estabilizadas que comprenden nitrato de amonio.

Fertilizante que comprende nitrato de amonio en forma de una sal doble y al menos un agente estabilizante,

en donde dicho al menos un agente estabilizante se selecciona del grupo que consiste en MgSO4, CaCO3, MgCO3, dolomita (CaMgCO3), Mg(NO3)2 y combinaciones de dos o más de éstos, u óxido de silicio, tiourea, tartrato de amonio, oxalato de amonio, sulfamato de amonio y combinaciones de éstos, en donde dicho al menos un agente estabilizante está presente en una cantidad de 0,1% en peso a 2% en peso, en donde la sal doble de nitrato de amonio y un segundo compuesto seleccionado del grupo que consiste en fosfato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de potasio, nitrato de magnesio, molibdenato de amonio, hexafluorosilicato de amonio, hidroxinitrato de neodimio y combinaciones de dos o más de éstos, se combina de tal manera como para formar un nuevo compuesto que es cristalográficamente distinto de cualquiera de sus constituyentes.

Composiciones estabilizadas que comprenden nitrato de amonio CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a composiciones de nitrato de amonio, y más particularmente a composiciones estabilizadas o desensibilizadas que contienen nitrato de amonio, así como a procedimientos para la producción de las mismas. Las composiciones de la presente invención son generalmente útiles como fertilizantes y preferiblemente tienen niveles deseables de iones nitrato y una resistencia relativamente alta a la detonación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es bien conocido que, debido a su alta concentración de iones nitrato, el nitrato de amonio tiene usos importantes en el campo de la agricultura, en general, y, en particular, en la fertilización. Sin embargo, también es bien conocido que el nitrato de amonio, en muchas de las formas en las que se ha utilizado hasta ahora comúnmente, es relativamente difícil y potencialmente peligroso de manipular comercialmente en grandes cantidades, y/o de almacenar en grandes masas (tal como ocurre en almacenes y contenedores de almacenamiento comercial) , especialmente durante períodos de tiempo relativamente largos. Además, se ha sabido que muchas de las formas de nitrato de amonio, hasta ahora utilizadas comúnmente, han tenido una tendencia a detonar en condiciones relativamente suaves y, por lo tanto, han sido a veces objeto de abusos y males usos como un material explosivo.

Se han propuesto varias soluciones potenciales al problema de la explosividad y/o la detonabilidad de composiciones que contienen nitrato de amonio. Por ejemplo, el uso de nitrato de amonio en forma de una sal doble con sulfato de amonio con el fin de reducir las propiedades peligrosas del nitrato de amonio ha sido sugerido en la Patente de Estados Unidos 6.689.181. Por otro lado, se ha sugerido el uso de nitrato de amonio en forma de una sal doble trinitrato de dietilentriamina para el uso debido a sus propiedades explosivas incrementadas y a las tendencias de detonación. Véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 4.481.048. Por lo tanto, es difícil predecir de antemano con cualquier grado de precisión qué impacto tendrá, en todo caso, una forma particular de nitrato de amonio, en particular nitrato de amonio en forma de una sal doble, sobre las propiedades explosivas del material o la tendencia del material a detonar. Por lo tanto, mientras que las soluciones antes mencionadas y otras soluciones han proporcionado resultados mejorados al menos en algunas circunstancias, los solicitantes han llegado a reconocer que se puede lograr una ventaja sustancial e inesperada mediante la incorporación de determinados materiales o agentes en tales composiciones y composiciones similares. Además de ello, los solicitantes han llegado a apreciar que determinados agentes estabilizantes que, de otro modo, podrían ser considerados para su uso en relación con composiciones y, en particular, composiciones fertilizantes, pueden tener un efecto perjudicial sobre las características de la composición para su propósito independiente. Por ejemplo, determinadas composiciones pueden no ser tan eficaces como se desee con respecto a proporcionar una nutrición y/u otros ingredientes beneficiosos para el suelo o para la vida de las plantas en el mismo.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona composiciones que comprenden nitrato de amonio en forma de una sal doble y al menos un agente estabilizante. Tal como se utiliza la expresión en esta memoria, "nitrato de amonio" está destinado a significar y abarcar dentro de su alcance al nitrato de amonio en cualquiera de sus formas, incluida en forma de nitrato de amonio libre y nitrato de amonio en forma de una cualquiera de las sales que es capaz de formar, incluyendo las formulaciones de sal doble descritas en la Patente de Estados Unidos 6.689.181 y la solicitud provisional 60/758.652 en tramitación. Se prefiere que el agente estabilizante, al que a veces se alude también como un agente desensibilizante, esté presente bajo condiciones y en cantidades eficaces para reducir sustancialmente la sensibilidad a la detonación de la composición y/o para mejorar de otro modo una propiedad deseada de la composición, y también preferiblemente al mismo tiempo que no tenga un efecto negativo sustancial sobre el uso o las propiedades de las composiciones, particularmente la utilidad de composiciones fertilizantes para su finalidad prevista.

Las presentes composiciones incluyen nitrato de amonio en forma de una sal doble con un segundo componente seleccionado del grupo que consiste en sulfato de amonio, fosfato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de potasio, nitrato de magnesio, molibdenato de amonio, hexaflourosilicato de amonio, hidroxinitrato de neodimio, y combinaciones de dos o más de éstos. La composición comprende, además, un agente estabilizante. En realizaciones altamente preferidas, las presentes composiciones consisten esencialmente en una o más sales dobles de nitrato de amonio y un agente estabilizante de acuerdo con la presente invención.

Otro aspecto de la presente invención proporciona métodos para reducir la sensibilidad a la detonación de composiciones que contienen nitrato de amonio mediante la inclusión en tales composiciones de uno o más

compuestos adicionales, eficaces para reducir sustancialmente o mantener en un nivel bajo la sensibilidad a la detonación de la composición. De acuerdo con determinadas realizaciones preferidas, las composiciones y los métodos producen una sensibilidad reducida a la detonación según se mide por al menos uno, y preferiblemente ambos de: a) aumento de la temperatura de inicio; o b) aumento de la velocidad de calentamiento de DTA, cada uno en relación con el valor para la misma exhibida por nitrato de sulfato de amonio 2:1 sal doble (ASN 2:1) .

Por ejemplo, se ha utilizado un analizador térmico gravimétrico (TGA) , número de modelo RT6220, vendido por Seiko Instruments para evaluar tanto la sal sencilla AN como ASN 2:1 para la temperatura de inicio, la pérdida de peso (para indicar la presencia de una reacción) , y la caída del pico aproximada en la velocidad de calentamiento. Los expertos en la técnica apreciarán que los resultados particulares reseñados aquí para estos materiales, aun cuando son generalmente indicativos de las propiedades de estos materiales, se utilizan en esta memoria principalmente para propósitos de comparación para ilustrar la mejora del comportamiento relativo alcanzado por las composiciones y métodos de la presente invención.

Muestra Inicio Pérdida DTA

(C) (% en peso) (uV)

ASN 2:1 222, 4 38, 3 2, 29 222, 9 41, 5 2, 08 222, 4 39, 5 1, 12

220, 7 38, 8 1, 74 224, 1 41, 2 1, 44 223, 2 39, 6 1, 30 223, 5 38, 4 2, 10

ASN 2:1 Media 222, 7 39, 6 1, 72 ASN 2:1 Desviación Estándar 1, 1 1, 3 0, 45

En determinadas realizaciones preferidas, las composiciones y los métodos de la presente invención producen una temperatura de inicio, preferiblemente según se mide de acuerdo con el uso conocido del Modelo TGA número RT6220 vendido por Seiko Instruments, que no está sustancialmente por debajo de la temperatura de inicio de ASN 2:1, y más preferiblemente al menos aproximadamente 1 º C por encima de la temperatura de inicio de ASN 2:1. En determinadas realizaciones preferidas, la temperatura de inicio de las presentes composiciones es de al menos aproximadamente 220 º C, y más preferiblemente de al menos aproximadamente 223 º C.

En determinadas realizaciones preferidas, las composiciones y los métodos de la presente invención producen una caída del pico de la velocidad de calentamiento (PDHR â?" siglas en inglés) , preferiblemente según se mide mediante análisis térmico diferencial (DTA â?" siglas en inglés) de conformidad con el uso conocido del TGA Modelo Nº RT6220 vendido por Seiko Instruments, que no está sustancialmente por debajo de aproximadamente la PDHR de ASN 2:1, más preferiblemente al menos aproximadamente 15 por ciento relativo mayor, e incluso más preferiblemente al menos aproximadamente 50 por ciento en relación mayor que la PDHR de ASN 2:1. En determinadas realizaciones preferidas, las composiciones y los métodos de la presente invención producen una caída del pico de la velocidad de calentamiento (PDHR) , preferiblemente según se mide mediante análisis térmico diferencial (DTA) de conformidad con el uso conocido del TGA Modelo Nº RT6220 vendido por Seiko Instruments, que es al menos aproximadamente 0, 5 uV mayor, más preferiblemente al menos aproximadamente 1 uV mayor que, e incluso más preferiblemente al 45 menos aproximadamente 2 uV mayor que la PDHR de ASN 2:1.

Aunque se contempla que numerosos agentes estabilizantes... [Seguir leyendo]

1. Fertilizante que comprende nitrato de amonio en forma de una sal doble y al menos un agente estabilizante, en donde dicho al menos un agente estabilizante se selecciona del grupo que consiste en MgSO4, CaCO3, MgCO3, dolomita (CaMgCO3) , Mg (NO3) 2 y combinaciones de dos o más de éstos, u óxido de silicio, tiourea, tartrato de amonio, oxalato de amonio, sulfamato de amonio y combinaciones de éstos, en donde dicho al menos un agente estabilizante está presente en una cantidad de 0, 1% en peso a 2% en peso, en donde la sal doble de nitrato de amonio y un segundo compuesto seleccionado del grupo que consiste en fosfato de amonio, nitrato de calcio, nitrato de potasio, nitrato de magnesio, molibdenato de amonio, hexafluorosilicato de amonio, hidroxinitrato de neodimio y combinaciones de dos o más de éstos, se combina de tal manera como para formar un nuevo compuesto que es cristalográficamente distinto de cualquiera de sus constituyentes.

2. Fertilizante de cualquier reivindicación precedente, en donde dicho al menos un agente estabilizante comprende al menos un óxido de silicio, tiourea, tartrato de amonio, oxalato de amonio o sulfamato de amonio. 15

3. Fertilizante según la reivindicación 1, en donde dicho estabilizador provoca un incremento en la caída del pico de la velocidad de calentamiento (PDHR) de al menos aproximadamente 50% en relación con el valor de la misma exhibido por la sal doble de sulfato-nitrato de amonio 2:1 (ASN 2:1) .

4. Un método para reducir la sensibilidad a la detonación de composiciones que contienen nitrato de amonio, que comprende proporcionar una composición según se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.