董学胜，黄佳丽，钱玉婷

(上海化工研究院有限公司 上海 200062)

硝酸铵(NH4NO3)在常温下为无色斜方或单斜晶体，当温度达到170 ℃时开始熔化并分解，在210 ℃分解为H2O和N2O，在300 ℃以上分解为N2、O2和H2O并释放热量。由于氮氧化物在O2缺乏的条件下也能支持燃烧，因此，如果在受限空间中不能将分解所产生的热量和气体释放出去，随着温度和压力的升高以及分解速率的加快，极有可能引发爆炸危险[1]。纯硝酸铵在常温下是稳定的，对外界环境的打击、碰撞等均不敏感，但如果处于高温、高压以及能被氧化的物质存在的环境下就有可能会发生爆炸，因此，硝酸铵是一种极其钝感的炸药。此外，由于硝酸铵中的铵态氮和硝态氮的含量各占一半且能被农作物所吸收，不易损失，在土壤中也没有残留，因此也常常被作为生理中性肥料。

1 硝酸铵的应用

1.1 硝酸铵炸药

粉状硝酸铵炸药最初是我国从前苏联引进的，但生产工艺相对比较落后，而且产品容易结块硬化，对环境的污染也非常严重，长期以来对我国经济的可持续发展形成很大的困扰。凌爱江[2]等用表面活性技术处理得到膨化硝酸铵炸药，较好地克服了粉状硝酸铵炸药的主要缺点，具有高爆速、高威力、高猛度的爆炸特性；该体系中不含三硝基甲苯(TNT)，且毒性小、成本低，因此具有良好的经济效益、社会效益及推广应用前景。刘祖亮[3]等用表面活性技术处理得到轻质硝酸铵，再用轻质硝酸铵制造HF系列硝酸铵炸药，较好地克服了粉状硝酸铵炸药的主要缺点，具有高爆速、高威力、高强度的爆炸特性和几乎不结块、吸湿慢、储存稳定的物理特性；该体系中不含或仅含少量TNT，因而毒性小、成本低，是一种综合性能优良的新型工业炸药。

1.2 硝酸铵基肥料

硝酸铵作为肥料适用的土壤和作物范围广，最适用于旱地和旱作物，对烟、棉、菜等经济作物尤其适用。但是硝酸铵不宜用作基肥，因为其施入土壤后会解离成硝酸根离子，容易随水分流失；硝酸铵也不适合用作种肥，因为其养分含量较高且吸湿性能较强，与种子接触后会影响种子的发芽。硝酸铵最为理想的施肥方式是用作追肥，但不能与酸性肥料(如过磷酸钙)和碱性肥料(如草木灰等)混合施用，以防降低肥效。2002年以后，农用硝酸铵被禁止直接使用，于是促进了农用硝酸铵的改性，因而硝酸铵基复合肥生产技术的研究和开发不断获得发展[4]。

硝酸铵基复合肥是指含铵态氮和硝态氮离子，且氮、磷、钾三要素中至少有2种要素的均匀混合物，已成为近年来在我国得到迅速发展的一种高效、环保的肥料新品种[5]。硝酸铵基复合肥不但保留了原有硝酸铵的基本特性，含有作物生长所需的基本营养元素，有效成分含量高且养分较为均衡，而且因为使用方便、环保性好，极大地弥补了传统肥料的缺陷。由于硝酸铵基复合肥增产效果极其显著、广泛适用于各种类型的土壤且具有良好的经济和社会效益，因此是一种非常优质的复合肥料。

农用硝酸铵钙作为硝酸铵的另一个改性替代品在国内也日益受到重视，其中的硝态氮在无需土壤转化的条件下就能被作物高效吸收且氮的损失很小，尤其是用作基肥和追肥时能够对作物进行快速补氮，肥效很快。与其他品种的复合肥相比，农用硝酸铵钙在价格上具有一定的优势，给生产企业带来了较大的盈利空间，促进了硝酸铵钙肥料的发展。

尿素-硝酸铵溶液作为一种高效环保的新型肥料，能够在一定程度上替代传统的尿素产品，实现传统尿素的改性增效，大大提高肥料的使用效率。尿素-硝酸铵溶液具有的优点：①含3种形态的氮，且混合均匀，既可用作基肥，也可作为追肥；②可添加微量元素和磷、钾制成液体复合肥，施用均匀一致；③可与除草剂、农药混合施用；④适用于水肥一体化，可实现精准变量施肥；⑤肥料利用率高，环境效益突出。

目前，我国进口的硝基复合肥主要是三元硝基复合肥，硝酸铵作为硝基复合肥生产的原料，在硝基复合肥配方中的质量分数达到40%～50%。现代农业对肥料复合化程度的要求越来越高，而我国肥料复合化程度远低于发达国家，复合化率还有较大的提升空间。2016年，云南云天化股份有限公司云峰分公司开发了以硝酸铵熔融液作为氮源生产复合肥的工艺技术[6]，不仅可节约能源、降低复合肥生产成本，而且解决了传统生产工艺中直接加入固体含氮物料所导致的产品颗粒强度差、不能满足市场对产品质量要求等问题，同时也对今后硝基复合肥的高效利用提供了新的思路。

2 硝酸铵产品的危险性分类

2.1 工业用硝酸铵

根据联合国《关于危险货物运输的建议书 规章范本》[7](以下简称《规章范本》)，固态硝酸铵含可燃物质量分数大于0.2%(包括以碳计的任何有机物质，但不包括其他添加物质)或者含可燃物质量分数不大于0.2%但依据《关于危险货物运输的建议书 试验和标准手册》[8](以下简称《试验和标准手册》)第一部分试验系列2所得到的试验结果为阳性的，均被列为第1类爆炸品中的1.1D(UN0222)，否则归入5.1项氧化性物质(UN1942)。如果硝酸铵直接作为炸药，应根据《试验和标准手册》相关试验划入1.1D(UN0082)和1.5D(UN0331)的B型爆破炸药。用作爆破炸药中间体的硝酸铵乳胶、悬浮体或凝胶则被列为5.1项氧化性物质(UN3375)。对于热的硝酸铵浓溶液，若任何运输条件下硝酸铵都在溶液中且其水溶液质量分数不超过80%、含可燃物质量分数不超过0.2%，则不受规则限制，否则应分类为5.1项氧化性物质(UN2426)。工业用硝酸铵的危险性分类如表1所示。

2.2 硝酸铵基肥料

2.2.1 硝酸铵基肥料的危险性类别

按《规章范本》，硝酸铵基肥料主要分为5.1项氧化性物质和第9类杂项危险品，如表2所示，其中商品级硝酸钙肥料的主要成分可能是硝酸钙和硝酸铵的复盐，如硝酸铵钙。

表1 工业用硝酸铵的危险性分类

类(项)别UN编号名称包装类别特殊规定其他1.1D0222硝酸铵370空运禁运1.1D0082B型爆破炸药(硝酸铵炸药)空运禁运1.5D0331B型爆破炸药(硝酸铵炸药)空运禁运5.11942 硝酸铵,含可燃物质量分数不大于0.2%,包括以碳计算的任何有机物质,但不包括任何其他添加剂Ⅲ3065.13375硝酸铵乳胶、悬浮体或凝胶,爆破炸药的中间体Ⅱ309空运禁运5.12426硝酸铵,液体(热浓缩溶液)252空运禁运

表2 硝酸铵基肥料的危险性分类

类(项)别UN编号名称包装类别特殊规定5.11454硝酸钙Ⅲ2085.12067硝酸铵基肥料Ⅲ306、30792071硝酸铵基肥料Ⅲ193

2.2.2 硝酸铵基肥料的分类流程

《试验和标准手册》第6版修订1中，新增了依据组分及其含量来确定硝酸铵基肥料危险性的分类流程，同时明确肥料中所含铵态氮离子的某个分子当量的全部硝态氮离子都应计算为硝酸铵。

以下几种情况硝酸铵应划分为5.1项氧化性物质(UN2067)：①硝酸铵质量分数不少于90%，添加物(如有)为无机物并对硝酸铵呈惰性，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.2%，且硫酸铵质量分数不大于5%；②硝酸铵基复合肥，硝酸铵质量分数大于70%但小于90%，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.4%，且硫酸铵质量分数不大于5%；③硝酸铵基复合肥，硝酸铵质量分数大于70%但小于90%，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.4%，硫酸铵质量分数大于5%，但除硝酸铵和硫酸铵外的其他无机物质量分数不少于10%；④不是硝酸铵基复合肥，硝酸铵质量分数大于70%，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.4%，硫酸铵质量分数不大于5%，且硝酸铵与碳酸钙和/或白云石和/或矿物硫酸钙的混合质量分数大于80%；⑤不是硝酸铵基复合肥，硝酸铵质量分数大于45%但小于70%，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.4%，硫酸铵质量分数大于5%，且硝酸铵和硫酸铵的质量分数之和超过70%。

以下2种情况的硝酸铵基复合肥应该划分为第9类(UN2071)：①硝酸铵质量分数不小于45%但不大于70%，以碳计的有机可燃物质量分数总计不大于0.4%；②硝酸铵质量分数不大于45%，有机可燃物质量分数不受限制。

拟划入第9类(UN2071)的硝酸铵基复合肥如经《试验和标准手册》第三部分38.2槽式试验表明不自持分解的，则运输时不受规则限制。

对于道路运输，分类为第9类(UN2071)的硝酸铵基复合肥不受交通行业标准《危险货物道路运输规则》(JT/T 617—2018)[9]限制。

其他情况的硝酸铵基肥料不在UN2067和UN2071成分限制范围内或不分类。硝酸铵基肥料的分类按图1～图3所示流程进行。

对于商品级硝酸钙肥料，如农用硝酸铵钙，依据《规章范本》、JT/T 617—2018等危险货物运输规则，若其主要成分是硝酸钙和硝酸铵的复盐，且含质量分数不超过10%的硝酸铵和至少12%的结晶水，运输时可不受规则限制，无需进行抗爆性能测试。

3 硝酸铵基肥料的存储和运输

3.1 硝酸铵基肥料的存储

根据硝酸铵的危险特性及国家相关规定，硝酸铵基肥料应当专库存放，严禁与还原类物质和酸类物质混放，避免与易燃物、可燃物及活性金属接触、混存。仓库应保持干燥，入库储存的硝酸铵基肥料温度不宜过高。为避免硝酸铵基肥料在受限环境中受热，在堆放过程中需保持一定的安全距离，同时应储存在不受爆炸冲击波涉及的位置。当硝酸铵基肥料料堆很大时，要定期移动，出入库遵循“先进先出”原则，避免长时间储存而导致变质、结块。对硝酸铵基肥料进行装卸作业的现场应严禁火种、热源，与易燃、可燃的物质保持距离；作业时，轻装轻卸，防止包装出现损坏，如果发现包装有破损，应立即进行清除，防止产生粉尘或结块现象。此外，硝酸铵基肥料出现结块后，不得猛烈撞击和敲打，以防止爆炸事故的发生[1]。

图1 硝酸铵基肥料的分类流程一

图2 硝酸铵基肥料的分类流程二

图3 硝酸铵基肥料的分类流程三

3.2 硝酸铵基肥料的运输

分类为危险货物的硝酸铵基肥料，其包装应根据适用的危险类别、UN编号和相应的运输规则所对应的包装说明(或指南)进行包装；运输时，须严格执行危险物品运输的相关规定和标准，特别是不得与油类、金属粉末、有机物等易燃易爆或具有还原性质的物品一起运输。

分类为5.1项UN2067的硝酸铵基肥料在进行道路散装运输时，应根据JT/T 617—2018规则，如果车辆或集装箱存在木质或其他易燃材料，则其必须有可阻燃的防水表面，或表面有硅酸钠或类似物质的涂层；车辆侧帘或集装箱软开顶应具有可阻燃性和防水性能；货物应单次专用。

硝酸铵基肥料采用水路散装运输时，应依据《国际海运固体散货(IMSBC)规则》[10]相关规定进行。

运输属于危险货物的硝酸铵基肥料的企业，须办理危险货物承运手续，严格运输车辆、编组隔离和押运管理，储存、装卸作业区形成相对独立的场所，采用防爆机具装卸等；配备专职安全管理人员，建立健全岗位安全管理制度和相应的责任制度，制定安全防范措施和事故应急预案，严格按照规章制度作业，真正确保危险货物的存储和运输安全。