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PERFECTIONNEMENTS AUX -PREPARATIONS 'EN 'PARTICULES'MEUBLES -DE CERTAINS ' SELS
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CRISTALLINS HYGROSGOEIQUES SOMBLES'DANS L'EAU.
La présente invention est relative aux perfectionnements apportés au nitrate ammonique dont la tendance à s'agglutiner ou à faire prise est réduite par la présence sur les cristaux d'au moins une matière colorante
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du genre aromatique sulfoné soluble dans la proportion d'aU. moins Oa01% dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique à 200 Ca comme par exemples le nitrate ammonique modifié suivant les brevets anglais n 625.077 et 627.680 et la demande de brevet anglais n 11030/49.
Dans le brevet anglais n 625.077 est décrit, entre autres., un ni- trate ammonique modifié consistant en un mélange de 100 parties de nitrate
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ammonique et de 0 01 à 190 partie de Magenta Acide (index des colorants n 692)o
Dans le brevet anglais n 627.680 est décrite entre autres;
, du nitrate ammonique consistant en un mélange de 100 parties de nitrate ammonique
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et de 0 01 à .9 0 partie d'au moins une matière colorante du genre aromatique sulfoné autre que le Magenta -Acide (index des colorants n 692) qui est solu- ble dans la proportion deau moins 0 01% dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique à 20 C et qui provoque la cristallisation du nitrate ammoni-
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que IV en prismes, baguettes, plaquettes ou paillettes (010)s au lieu des pris- mes allongés ou aiguilles habituels (1.0 dans les solutions aqueuses de ni- trate ammonique contenant la matière colorante en solution.
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Dans.la demande de brevet anglais n ll030/49s est décrite entre autres, du nitrate ammonique ayant une tendance réduite à s'agglutiner ou à faire prise pendant l'emmagasinage, et constitué par des particules de nitra-
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te ammonique dont 100 parties en poids portent à la surface un dépôt de 0 0001 à .0 partie en poids d'un sel soluble d'un dérivé poly-sulfoné d'un colorant triaryl-méthane triamino substitué,, ou un dérivé monosubstitué par un N-alcoy- le inférieur,, du dit colorante dont les groupes aryle sont des groupes phényle ou tolyle ou toute combinaison de ceux-ci, cette matière colorante étant autre que le Magenta Acide (index des colorants n 692).
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Bien que les dites matières colorantes du genre aromatique sulfo- né soient efficaces pour la forme cristalline particulière de la variété du
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nitrate anmonique normalement stable entre -18 et + 32 C connue sous l'apr pellation de nitrate ammonique IV, les dites matières colorantes peuvent ne
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pas être efficaces ou aussi efficaces à des températures supérieures à 32 C.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé permet- tant de diminuer la tendance à la cohésion,- particulièrement à des tempéra-
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tures supérieures à 320C., c'est-à-dire la température de transition entre les deux modifications orthorombiques III et IV du nitrate eoemonique -du ni- trate ammonique dont la surface est recouverte d'au moins une matière colo- rante du genre aromatique sulfoné qui est soluble dans la proportion d'au
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moins 0,g01$ dans une solution saturée de nitrate ammonique à 0 C et qui mo- difie la forme cristalline particulière du nitrate ammonique IV comme il est décrit dans le brevet anglais n 627.680.
On considère que toute tendance à $àgglutiner que peut encore présenter le nitrate ammonique dont la surface est recouverte d'une pareille matière colorante du genre aromatique sulfoné., après avoir été exposé à 1'
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humidité à des températures supérieures à 32.oc est en grande partie dûe à une recristallisation en nitrate ammonique III - qui ne subit pas de changement de la forme cristalline particulière comparable à celui du nitrate d'ammonium
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TVg des pellicules superficielles formées par la solution saturée, concen - trées entre les particules contiguës du sel par effet de capillarité.
Si on peut alors réduire les forces d'attraction capillaire entre les particules contiguës du sel, la réduction résultante de la surface de la section trans- versale des liens formés par la solution saturée entre les particules contiguës doit diminuer toute agglutination,, du nitrate ammonique à surface colorée¯qui se produirait à des températures supérieures à 32 Co L'inclusion d'un agent réduisant la tension superficielle et soluble dans une solution saturée de ni-
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trate armonique, dans la surface des cristaux de nitrate ammonique à surface colorée, a en fait été trouvée expérimentalement efficace pour réduire cette tendance à s'agglutiner à des températures à 32 C et aussi pour rendre plus meuble à toutes températures,,
le sel traitéo
Suivant la présente inventionle nitrate ammoniquedont la ten- dance à s'agglutiner ou à faire prise au cours de l'emmagasinage est réduite., est donc constitué par des particules de nitrate ammonique dont 100 par-
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ties en poids portent à leur surface un revêtement comprenant de 0g000. à 10 partie d'au moins une matière colorante du genre aromatique sulfoné qui est
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soluble dans la proportion d'au moins 00.
dans une solution aqueuse saturée de nitrate ammonique à 20 C et qui provoque la cristallisation du nitrate am- monique IV en prismes, baguettes, plaquettes ou paillettes (010), au lieu des prismes allongés habituels ou aiguilles (110) dans des solutions aqueu- ses de nitrate ammonique contenant la matière colorante en solution ainsi qu'un composé tensio-actif soluble dans une solution saturée de nitrate am- monique et ayant la propriété de réduire sa tension superficielle.
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On peut produire le nitrate ammonique suivant 1±â.nvent.on, par exemple., en cristallisant directement le nitrate ammonique dans une solution contenant la matière colorante et le composé tensio-actif ou en effectuant la granulation de solutions aqueuses de nitrate ammonique contenant la ma- tière colorante et le composé tension-actif.
Une autre forme de production de nitrate ammonique suivant l'in-
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vention consiste à ajouter de 0,001 à 1,0 partie de la matière colorante et une quantité comprise entre 0,,OnO5à Oa 0, partie du composé tensio-actif par mélange à sec à 100 parties de nitrate ammonique cristallisé par pulvérisa- tion.
Des exemples de matières colorantes du genre aromatique sulfoné convenables sont fournis par le Magenta Acide (index des colorants de Rowe n 692),le sel sodique ou ammonique du Magenta Nouveau trisulfoné(le Ma-
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genta Nouveau est le colorant indiqué dans l'index des colorants de Rotaé sous le n 678) 1-'Amarante (index des colorants de Rowe n 1$l), le sel sodique
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ou ammonique de la pararosaniline trisulfonée (index des colorants de Rc-
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we n 676)9 le Rouge Violet 5RS (index des colorants de Rowe n 693),
et le sel sodique ou ammonique de .lacide ou ammonique de l'acide lz4=diami- no=anthraquinone=2=sulfoniqueo De préférence le dit composé tensio-actif doit être capable de diminuer la tension superficielle à 200e d-une solution saturée de nitra- te ammonique de 85 dynes par centimètre à une valeur ne dépassant pas 50 dynes par cm.
Des exemples de composés tensio-actifs réduisant la tension ar-
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tifioelle9 convenables pour 19usage proposé par 1?invention comprennent 15 ester diootylique du sel sodique de l'acide sulfosuccinique,, le sulfate de lauryle et de sodium et la forme impure de celui-ci constituée par les sels sodiques des sulfates acides d'un mélange d'alcools obtenus en réduisant les acides gras de 1-'huile de coprah, les sels sodiques de l'oléate de méthy-
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le sulfoné,, le sel sodique de l'acide isopropylnaphtalène-sulfonique9 le sel sodique de l'acide oléy.
paraan.sidine=orthosulforaque, et les sels sodiques du phosphate deux fois acide de para-secundo-octyl-phényle et du phosphate de méthyle acide de para-secundo-oatyl-phényleo
La capacité de réduction de la tension superficielle de divers composés tensio-actifs du genre précité pour une solution à 60% dé nitra- te ammonique à 20 C est la suivante :
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D es om Absence de composé tensio-actif 85 0pl$ de 1"ester dioctylique du sel sodique de l'acide sulfosuccinique 30 0,1% du produit de la réduction des acides gras
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<tb> de <SEP> l'huile <SEP> de <SEP> coprah <SEP> contenant <SEP> du <SEP> sulfate <SEP> de
<tb>
<tb> lauryle <SEP> et <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Le <SEP> sel <SEP> sodique <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> isopropyl-naphtalène- <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb> sulfonique
<tb>
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Loé.y.araara.s,d.raorthosulîonae de sodium 29
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Le tableau suivant montre 1-leffet de 1-'addition d'oléyl-para-ani- sidine-orthosulfonate de sodium sur la prise du nitrate ammonique traité par une matière colorante déterminée.
TABLEAU I.
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<tb>
Mélange <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Dureté <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Dureté
<tb> oléyl-p- <SEP> humidité <SEP> humidité
<tb> anisidine-osulfonate <SEP> de
<tb> sodium
<tb>
<tb> Nitrate <SEP> ammoni-
<tb>
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que passé au - 0pl/$ 0990 Kg. 0958% 0,90 Kg. tamis à 60 mailles. ##.....-....... #=-=#=# OS! 05% de magen- ta Acide 0p 005$ 0, 14% 0 45 Kg. Oe 52% 0p 45 Kg Nitrate ammoni- que passé au tamis - 0sl% 2 26 Kg 0138% 2,26 Kg à 60 mailles.
0,910% ls01$ 091t.% 0p45 Kg. 0/iJ43% z90 Kg.
Nitrate ammoni- - 0p21% 2p72 Kg.
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<tb> que <SEP> passé <SEP> au <SEP> ta-
<tb>
<tb> mis <SEP> à <SEP> 60 <SEP> mailles.
<tb>
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0,14 de 194 dia- 0,01% o,ic% mïno-anti2a -luino- Os> 01$ Os> la; 0$ 45 Kg Os> 5% -a36 Kg. ne=2-sulÎ'onate d sodium Nitrate ammoni- - 0,29 5989 Kg 0958% 8916 + Kg
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<tb> que <SEP> passé <SEP> au <SEP> ta-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> mis <SEP> à <SEP> 60 <SEP> mailles
<tb>
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===============-=========== r-¯¯ ¯¯¯¯= ===========-=========
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<tb> Mélange <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> Dureté <SEP> Teneur <SEP> er <SEP> Dureté
<tb>
<tb> humidité <SEP> humidité
<tb>
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Nitrate ammonique il le 193b Kg 149% ls $1 Kg. pasoéautamisa 60 ¯¯ ¯ mailles.
0.905% de Magenta Acide .8 .G 0. 45 Kg. 1S!5 % 1JJ6 Kg.
Nitrate ammonique passé au tamis â Oa 4$ 3,17 Kg. 0, 5' 39 62 Kg.
60 mailles.
0 lOE d'Amarante 1C% 1$81 Kg. 295 % 19 $ Kg Nitrate ammonique 0p 4.998 Kg.
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<tb> passé <SEP> au <SEP> tamis
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 60 <SEP> mailles.
<tb>
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0 l de 1 s4 ., 5 1 p 3'6 Kg 3 61/fo $, i6 +Kg diamino-anthra- quinone--2su
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<tb> finate <SEP> de <SEP> sodium
<tb>
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9 essa. de prise est effectué en exposant une cartouche pesée de 50 grammes de nitrate ammonique traitée dans du papier poreux à des atmosphères à 90% d9humidité relative pendant des périodes différentes.
Les cartouches sont séchées à 2000 après exposition et la dureté est mesurée au moyen d'un pénétromètre.
On obtient les résultats comparatifs suivants :
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<tb> Pourcentage <SEP> ' <SEP> Dureté <SEP>
<tb>
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d"humidité Nitrate ammonique + oos$ de Magenta Acide o o8$ 18 0p28$l 18 Nitrate ammonique + os05$ de Magenta Acide 0 1$ 7 + 0005% d901éyl=para=anisidine Os3% 13 orthosulfonate de sodium. Os5L$ 18 o 92$ 18
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en soumettant des échantillons de laboratoire de nitrate amnonique traité par o 05% de Magenta Acide et de nitrate ammonique traité par 09 05 de Ma- genta Acide et 0005% d'oléyl-pàra-anisidine-orthosvlionate de sodium à une atmosphère à 90% d'humidité relative pendant des périodes différentes sui- vies d'un séchage à 40 C.
Ces résultats montrent l'amélioration obtenue par la présence de 1-'agent mouillant même dans ces conditions qui sont beaucoup plus rigoureuses que celles rencontrées dans la pratique. Dans ces conditions de laboratoire,,
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le nitrate ammonique forme une solution saturée à /0 C dans Peau absorbée et au cours d'un séchage subséquent., la cristallisation se fait complète- ment sous la forme de nitrate ammonique III,
tandis que dans les conditions de la pratique une partie seulement de la solution saturée contenue après refroidissement dans la masse du nitrate ammonique se cristallise au-des- sus de 32 C sous la forme de nitrate d'ammonium III tandis que le reste se
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cristallise en dessous de 32 C sous la forme de nitrate d9ammonium IVo
On a trouvé que le nitrate ammonique modifié suivant l'invention convient particulièrement bien à 1?usage dans les compositions explosives.
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L9invention est illustrée par les exemples suivants dans les- quels les parties et pourcentages sont exprimés en poidso EXEMPLE 1.-
100 parties de granules de nitrate ammonique préparées par un procédé de cristallisation par pulvérisation sont aspergées,,, à l'entrée dans un sécheur rotatif tout en étant encore à une température supérieure
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à 10000s de 0,5 partie d2une solution aqueuse contenant 1C% du sel ammoni- que du Magenta Nouveau trisulfoné (le Magenta Nouveau est la matière colo- rante indiquée dans l'index des colorants de Rowe sous le n 678) et 1% du
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sel sodique de l'acide 01 éylpara=anisidine=orthosulfonique.
Le sel séché sortant du sécheur à 40 C ne s'agglutine pas de manière sensible en se re- froidissant jusqu'à la température ambiante d'environ 20 C en passant par le point de transmission à 32,3 C. Le nitrate ammonique mis en sacs traité suivant cet exemple reste meuble jusqu'à ce que la matière devienne trop humide pour être utilisable.
Dans une atmosphère légèrement humide après un magasinage en vrac pendant quelques jours.\) il reste plus meuble que du ni- trate ammonique traité d'une façon similaire uniquement par la.matière colo-
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rante précitée.IJ car ce dernier tend à s'agglutiner en quelques heures quand il est recueilli en vrac à 40 C et refroidie bien qu.9il ne le fasse pas quand on le met en sacs de 50 kgs.qui se refroidissent individuellement rapidement jusqu'à la température ambiante.
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A la place de 19oléyl-para-anisidine-orthosulforiate de sodium on peut avec succès utiliser des quantités semblables de 1-'ester d.moety'lique du sel de sodium de 1.'acide su,fosuooâ.r.rue9 du sel sodique de 1?acide iso- proprlnaphta.ènesu.fon.que et un produit de sulfate de lauryle et de sodium
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obtenu à partir des acides gras de 1?huile de coprah, tous avec des résul- tats sensiblement égaux.
EXEMPLE 2.-
L'opération est la même que celle de l'exemple 1 sauf qu'on subs- titue la même quantité d'amarante (index des colorants de Rowe n 184) au sel ammonique du Magenta Nouveau trisulfoné (l'Amarante est relativement moins affecté par des traces d'ammoniac).Le produit traité à la fois 'par 1-'Amarante et de l'oléyl-para-anisidine-orthosulfonate de sodium n'est pas aussi meuble que celui décrit dans l'exemple 1 contenant à la fois le com- posé tension-actif et la matière colorantemais il est à peu près équivalent à celui contenant 0,05% de Magenta Nouveau sulfoné seul et bien supérieur au nitrate ammonique traité par L'Amarante seul, même lorsqu'on utilise 0,2% du colorant.
EXEMPLE 3.-
On verse une solution aqueuse de nitrate ammoniaque contenant 96,8% de nitrate ammonique à 140 C dans une cuve de granulation constituée par une bassine cylindrique ouverte entourée d'une chemise d'eau et munie d'un agitateur ou soc rotatif atteignat presque le fond.Quand la solu- tion se refroidit,, la cristallisation commence à 133 C et la chaleur de cris- tallisation chasse progressivement l'eau contenue jusqu'à ce qu'il reste, à une teneur en humidité de 1%, un magma épais de cristaux de nitrate ammoni- que en suspension dans la liqueur mère.
A ce moment, on ajoute 0,03% de Ma- genta Acide (index des colorants n 692) et 0,003% de sel sodique de l'aci- de cléyl-para-anisidine-orthosulfonique, tous deux en fine poudre (poids cal- culés par rapport au nitrate ammonique) et secs, au contenu de la cuve de granulation. Lorsque les socs tournent, la matière colorante et 1?agent ten- sio-actifs sont mélangés intimement aux cristaux déjà séparés et se dissol- vent dans la liqueur-mère présente qui recouvre les cristaux.
Lorsque le refroidissement continue, des nouvelles quantités de chaleur de cristalli- sation, plus des quantités de chaleur de transition à 125 C et 84 C, ser- vent à expulser le restant d'eau et on obtient un produit sec constitué par des cristaux de nitrate ammonique sous forme d'agrégats enduits de Magenta Acide et de sel sodique de l'acide oléyl-para-anisidine-orthosulfonique, qui ne s'agglutine pas au refroidissement,, ni après des périodes prolongées d' emmagasinage.