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Perfectionnements relatifs au nitrate ammonique.
La présente invention concerne la production de nitrate ammonique sous une forme meuble dans laquelle la tendance du sel à s'agglomérer ou à faire prise est notablement réduite, et elle constitue un perfectionnement ou une modification de l'invention faisant l'objet du brevet principal No. 478.739 et du brevet de perfectionnement No. 484.744 y rattaché.
Dans le brevet No. 478.739 est revendiqué un nitrate ammonique modifié qui consiste en un mélange de 100 parties de nitrate ammonique et 0,01 à 1,0 partie du mélange des sels de sodium ou d'ammonium des acides di- et tri-sulfoniques de para- rosaniline et rosaniline connu dans le commerce sous le nom de
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colorant Magenta Acide (Index des colorants 692). On y spécifie que la quantité de Magenta Acide est de préférence de 0,05 à 0,10 partie pour 100 parties de nitrate ammonique.
Dans le brevet No. 484.744, il est spécifié que cer- tains colorants de caractère aromatique sulfoné, autres que le Magenta Acide (n 692) améliorent la résistance offerte par le nitrate ammonique à l'agglomération lorsqu'on les répartit extérieurement en proportion d'envirôn 0,10% sur les surfaces de nitrate ammonique sous forme cristalline ou produit par une opération de cristallisation par pulvérisation.
Il y est dit également sous ce rapport que certains colorants de caractère aromatique sulfoné autres que-le Magenta Acide exercent une action sur la forme cristalline du nitrate ammonique IV, qui normalement cristallise sous formes de prismes ou aiguilles (110). Il y est spécifié aussi que l'action d'un colorant donné sur la prise du nitrate ammonique est liée à l'im- portance de la modification de forme des cristaux provoquée sur le sel par une solution saturée du colorant dans'la solution saturée de sel (liqueur mère)
et que la solubilité du colorant dans la solution saturée de nitrate ammonique à la température ordinaire représente clairement un facteur important qui déter- mine l'importance de la modification de la forme cristalline à prévoir - mais le nombre des groupes substituants de l'acide sulfonique dans le noyau aromatique du colorant a également une grande importance en conférant au colorant une solubilité suffi- sante.
Il y est en outre indiqué que, du fait que la prise du nitrate ammonique semble être essentiellement un phénomène de recristallisation du nitrate ammonique contenu sous forme de solution saturée dans le sel humide, l'influence d'un colorant de caractère aromatique sulfoné sur la forme cristalline du sel se reflète probablement sur son influence sur la prise du sel,
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qui dépend de l'importance de l'influence exercée sur la forme cristalline et en général, que lorsque la présence d'un colorant de caractère aromatique sulfoné dans la solution de cristallisa- tion a pour influence de faire cristalliser le nitrate ammonique sous forme de petites écailles ou paillettes fragiles, on réalise probablement une diminution considérable de la prise,
mais que la formation de cristaux mieux définis a tendance à produire une diminution de l'influence du colorant sur la tendance du nitrate ammonique à faire prise. On y fait également remarquer que l'influence générale de ces colorants de caractère aromatique sulfoné sur la forme des cristaux de nitrate ammonique IV est d'y provoquer la formation de prismes, baguettes, paillettes ou écailles (010) au lieu des prismes ou aiguilles allongées ordinaires (110).
Suivant le brevet No. 484.744, le perfectionnement apporté à l'invention faisant l'objet du brevet principal No. 478.739 consiste dans la préparation d'un nitrate ammonique modifié comprenant un mélange de 100 parties de nitrate ammonique et de 0,01 à 1 partie d'au moins un colorant de caractère aromati- que sulfoné, autre que le Magenta Acide (n 692) qui soit soluble à raison d'au moins 0,01% dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique à la température atmosphérique ordinaire.
On a trouvé maintenant que l'on obtient des résultats particulièrement meilleurs si le colorant de caractère aromatique sulfoné introduit a une solubilité de pas moins de 0,5% dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique aux températures atmosphériques ordinaires et de préférence a une solubilité su- périeure à 0,5%; et si le colorant de caractère aromatique sul- foné est un sel soluble d'un dérivé polysulfoné d'un colorant de triarylméthane diamino ou triamino substitué ou un composé mono- à tétrasubstitué sur l'azote par un alkyle inférieur d'un quelconque de ces colorants.
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Suivant le présent perfectionnement, on prépare un nitrate ammonique modifié qui consiste en un mélange de 100 parties de nitrate ammonique et 0,001 à 1,0 partie d'un sel soluble d'un dérivé polysulfoné d'un colorant de triarylméthane diamino ou triamino substitué ou d'un composé mono- à tétra- substitué sur l'azote par un alkyle inférieur, d'un quelconque de ces colorants, ce dérivé polysulfoné ayant une solubilité d'au moins 0,5% dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique à 20 C et qui, en solution dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique conditionne cette solution de nitrate ammonique de manière à produire par cristallisation dans l'intervalle de température dans lequel la forme stable de nitrate ammonique est le nitrate ammonique IV, des cristaux de nitrate ammonique IV ayant la forme de prismes, baguettes,
paillettes ou écailles (010) et non les prismes allongés ou aiguilles habituels (110).
Par le terme "alkyle inférieur", on entend des groupes alkyles ayant jusque 3 atomes de carbone.
Par le terme "aryle", on entend des radicaux aromati- ques monocycliques simples, particulièrement les radicaux phényle et tolyle.
Il doit être entendu que le nitrate ammonique modifié peut comprendre des mélanges des colorants sulfonés tels que définis plus haut et si on le désire un ou plusieurs des colo- rants sulfonés peuvent être utilisés en mélange avec le Magenta Acide (n 692). Le nitrate ammonique modifié par addition d'un mélange des sels de sodium ou d'ammonium des acides di- ou tri- sulfonés de pararosaniline et rosaniline, ces deux colorants formant par mélange le Magenta Acide (n 692), fait l'objet du brevet principal No. 478.739.
Des colorants typiques trouvés efficaces sont : le sel ammonique de pararosaniline trisulfonée (pp'p" triamino triphényl méthane); @
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le sel ammonique de rosaniline trisulfonée (pp'p" triamino diphényltolylméthane); le sel ammonique ou calcique de Nouveau Magenta tri- sulfoné (pp'pn triamino tritolylméthane); le sel ammonique de p'p'p" triamino phénylditolyl- méthane trisulfoné; le Rouge violet 5 RS (sel de sodium d'éthyl rosaniline sulfonée) (Index des colorants de Rowe n 693); le Rouge violet 4RS (sel de sodium de diméthyl rosani- line sulfonée) (Index des colorants de Rowe 664); le diaminohydroxy triphénylméthane sulfoné (préparé par diazotation et hydrolyse d'un groupe NH2 de p-rosaniline sulfonée);
le sel de sodium de monométhyl triamino tritolylméthane trisulfoné.
Suivant la présente invention, on peut former du ni- trate ammonique par cristallisation directe d'une solution con- tenant au moins un des colorants cités ou pendant qu'il subit la cristallisation ou la granulation, par exemple dans une cuve de granulation ou un incorporateur, en présence d'une quantité suffisante d'un ou de plusieurs de ces colorants quelconques tels que définis plus haut.
L'addition, par exemple, de 0,001 à 1,0 partie en solution ou de 0,1 à 1 partie sous forme sèche de l'un quelconque ou de plusieurs des colorants tels que cités plus haut pour 100 parties de nitrate ammonique cristallisé par pulvérisation dimi- nue également la tendance de ce dernier à s'agglomérer ou à faire prise. On peut également arroser le nitrate ammonique au moyen d'un liquide contenant le colorant cité en solution aqueuse.
On peut également traiter le nitrate ammonique par une solution du dérivé sulfoné cité d'un colorant de triarylméthane diami- no ou triamino substitué tel que défini plus haut dans l'ammonia- que liquide ou le liquide de Diver et évaporer ensuite l'ammonique
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liquide. On peut également appliquer le colorant sous forme absorbée dans une matière absorbante telle que le kieselguhr.
On a trouvé que le nitrate ammonique modifié conformé- ment à l'invention convient particulièrement bien pour être in- corporé dans des compositions explosives.
Les exemples suivants montrent comment on peut pro- duire du nitrate ammonique suivant la présente invention. Les parties sont exprimées en poids.
EXEMPLE 1. -
On traite les surfaces des granules de nitrate ammonique produits par une opération de cristallisation par pulvérisation, ayant des dimensions de particules de 0,5 mm à 0,15 mm (30 à 100 B.S.S.), par une solution aqueuse à 10% du sel ammonique de trisulfonate de triamino tritolylméthane, de manière que le nitrate ammonique modifié contienne 0,33% du colorant. On sèche les granules et le produit sec conserve la forme originale des granules, est meuble et résiste de façon marquée à la tendance à faire prise.
EXEMPLE 2.-
On traite les surfaces de granules de nitrate ammonique produits par un procédé de cristallisation par pulvérisation, ayant des dimensions de particules de 0,5 à 0,15 mm (30 à 100 B.S.S.), par une solution de trisulfonate de triamino tritolyl- méthane (sel ammonique) dans l'ammoniaque liquide de manière que 0,03% du colorant demeure sur les granules de nitrate ammonique après l'évaporation de l'ammoniaque. La couleur du colorant n'apparaît pas avant que l'ammoniaque ne soit éliminée. Le nitrate ammonique conserve la forme originale des granules, est meuble et résiste à la tendance à faire prise.
EXEMPLE 3 . -
On produit du nitrate ammonique contenant 0,05% du
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colorant utilisé dans les exemples 1 et 2 par application de ces colorants sous forme d'une solution dans un mélange de 75 parties de nitrate ammonique et 25 parties d'ammoniaque liquide (liquide de Diver). La couleur du colorant n'apparaît pas avant que l'ammoniaque n'ait été séparée. Le nitrate ammonique a la forme originale des granules, est meuble et résiste à la tendance à faire prise.
EXEMPLE 4.-
On dissout dans l'eau chaude 5 parties du colorant utilisé dans les exemples 1 à 3 et on les mélange avec 95 par- ties de kieselguhr et on sèche le mélange. On mélange 100 par- ties de granules de nitrate ammonique tel qu'utilisés dans les exemples 1 à 3, à 1 partie du kieselguhr ainsi traité. Quand le nitrate ammonique absorbe de l'humidité, le colorant est dissous par le film superficiel de solution saturée produit. Le kieselguhr traité améliore également les qualités de mobilité de nitrate ammonique qui est rendu résistant à la tendance à faire prise par le traitement au colorant.
EXEMPLE 5.-
On traite les surfaces de granules de nitrate ammonique produits par une opération de cristallisation par pulvérisation, de dimensions de particules de 1,5 - 0,5 mm (10-30 B.S.S.) par une solution aqueuse à 10% de sel ammonique de trisulfonate de tri- amino triphényl méthane, de sorte que le nitrate ammonique modifié renferme 0,009% du colorant. On sèche les granules et le produit sec conserve la forme originale de ses granules, et les qualités de mobilité et particulièrement la résistance à l'agglomération sont améliorées.
EXEMPLE 6 . -
On traite les cristaux humides de nitrate ammonique, produits directement à partir de solutions aqueuses, par 0,05% du
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sel ammonique de trisulfonate de triaminotritolylméthane, sec ou en solution aqueuse, et on fait passer le produit à travers un sécheur rotatif pour assurer un mélange approprié. Le produit sec possède une résistance à l'agglomération améliorée de façon marquée.
EXEMPLE 7.-
On traite du nitrate ammonique dans un broyeur à meules par 0,5% d'eau contenant en solution 10% du sel ammonique de tri- sulfonate de triamino tritolylméthane. Le colorant est réparti au cours d'un malaxage durant 20 minutes, et le produit finement divisé, contenant 20-30% de particules passant au tamisà mailles de 0.076 mm d'ouverture (200 mesh B.S.S.), qui, en l'absence de colorant, a tendance à s'agglomérer de telle sorte que son em- ploi est considérablement restreint ou même impossible dans le domaine des explosifs, reste alors mou et friable pendant des périodes considérables après la fabrication, même dans des condi- tions climatériques défavorables.
EXEMPLE 8.-
On traite du nitrate ammonique sous la forme de granules ayant 0,5 à 0,150 mm (30-100 B.S.S.), produits par une opération de cristallisation par pulvérisation, par 0,1% d'un mélange des sels de sodium des di- et tri-sulfonates de diméthyle rosaniline, connus sous le nom de Rouge Violet 4 R. S. (Index des colorants 694), appliqué sous forme de solutions aqueuses. Le produit, après séchage, a une forme de particules inaltérée, mais résiste de façon remarquable à l'agglomération.
EXEMPLE .9.-
On cristallise du nitrate ammonique à partir d'une solution aqueuse en remuant vigoureusement, en présence de 0,1% du sel de sodium du trisulfonate de monométhyl triamino diphényl tolyl méthane, de manière à produire des cristaux très minces.
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Ces cristaux, séparés de leur liqueur mère, séchés et repulvéri- sés, sont remarquablement résistants à l'agglomération.
EXEMPLE 10 . -
On cristallise du nitrate ammonique sous la forme d'une solution aqueuse à 95% à température élevée, en présence de 0,05% du sel ammonique du trisulfonate d'éthyl rosaniline, connu sous le nom de Rouge violet 5 RS (Index des colorants 693) en solution saline, dans une cuve de granulation, un cristallisoir de Fauser, ou un appareil analogue, de manière à utiliser les chaleurs de cristallisation et de transition du nitrate ammonique pour évaporer l'eau contenue. On obtient un produit sec, ayant une résistance remarquable à la tendance à faire prise lorsqu'il est froid.
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