JP2019108270A - 肥料組成物並びに該肥料組成物を製造及び使用する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】爆風抑制剤及び／又は爆風抵抗性の硝酸アンモニウム肥料組成物を提供する。【解決手段】硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、前記安定剤材料が、燐灰石を含み、前記安定剤材料が、肥料組成物全体の１２．５重量％〜２５重量％であり、前記肥料組成物が、少なくとも５０重量％の硝酸アンモニウムを含む、肥料組成物。【選択図】なし

Description

＜関連出願の記載＞
本特許出願は、非仮出願であって、２０１３年１１月１２日に出願された米国特許出願第６１／９０３２９３号及び２０１３年１１月２７日に出願された米国特許出願第６１／９０９６２５号の優先権を主張し、それらの全体は、引用を以て本願に組み込まれるものとする。

＜発明の分野＞
概して、本開示は、肥料組成物並びに該肥料組成物を製造及び使用する方法に関する。より具体的には、本開示は、爆風(blast)の抑制作用及び／又は抵抗作用を有する硝酸アンモニウム肥料組成物、並びに該肥料組成物を製造及び使用する方法に関する。

硝酸アンモニウム（ＡＮ）肥料は、燃料油と合成され（ＡＮＦＯ）、或いは他の燃料と合成されて、世界中で、一般的に爆薬として用いられている。残念なことに、硝酸アンモニウムと燃料（燃料油、粉末砂糖又はアルミニウム粉末等）は入手が容易であるため、悪質なグループ（例えば、テロリスト）はこれらの材料を入手することができるし、それらを爆薬（即ち、爆発物、手製爆薬デバイス）に利用することができる。

＜発明の要旨＞
本開示の様々な実施形態は、硝酸アンモニウム肥料に対する安定剤材料を提供するもので、硝酸アンモニウムからＡＮＦＯ型爆薬を製造するに際し、硝酸アンモニウムの不正使用を低減し、防止し、及び／又は無くすものである。広義において、本開示は、肥料組成物及び該肥料組成物を製造する方法に向けられており、その組成により、肥料は、既存の硝酸アンモニウム肥料と比べて、爆風の抑制（例えば、比推力によって測定される）及び／又は鈍感化（例えば、密閉されていない臨界直径及び／又は爆轟を開始するのに必要なブースタ量によって測定される）を有する。

一態様において、提供される肥料組成物は、硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験で測定したときの比推力(specific impulse)を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にするのに有効な量の安定剤材料とを含み、前記安定剤材料は、金属（例えば、アルミニウム）副産物を含み、安定剤材料は、トータル肥料組成物の少なくとも５重量％である。

幾つかの実施形態において、安定剤材料は、アルミニウム製造における副産物(byproduct)を含む。

幾つかの実施形態において、安定剤材料は、添加剤を含む。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、放出制御された肥料を含み、肥料の窒素含有量の２０重量％未満は、２４時間で放出される。幾つかの実施形態において、肥料組成物は、放出制御された肥料を含み、肥料の窒素含有量の５０重量％未満は、７日間で放出される。幾つかの実施形態において、肥料組成物は、放出制御された肥料を含み、肥料の窒素含有量の８０重量％未満は、３０日間で放出される。

他の態様において、提供される肥料組成物は、硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験に基づいて測定したときの比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にするのに有効な量の安定剤材料とを含み、該安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、リン酸化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及びそれらの組合せからなる群から選択され、安定剤材料は、肥料組成物トータルの少なくとも５重量％である。

さらに他の態様において、提供される肥料組成物は、硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験に基づいて測定したときの比推力を１２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にするのに有効な量の安定剤材料とを含み、該安定剤材料は層状複水酸化物（ＬＤＨ）を含み、前記ＬＤＨ材料は、肥料組成物トータルの少なくとも１０重量％である。

さらに他の態様において、提供される肥料組成物は、硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験に基づいて測定したときの比推力を３ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にするのに有効な量の安定剤材料とを含み、該安定剤材料は、層状複水酸化物組成物（例えば、ＨＴＣ）とボーキサイト残渣ｓを含み、ＬＤＨとＢＲの混合物は、肥料組成物の２５重量％以下である。

さらに他の態様において、提供される肥料組成物は、硝酸アンモニウム材料と、爆風伝播試験に基づいて測定したときの比推力を６ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にするのに有効な量の安定剤材料を含み、該安定剤材料は燐灰石を含み、燐灰石は、肥料組成物の２５重量％以下である。

幾つかの実施形態において、本開示の１又は２種以上の肥料組成物は、土壌のｐＨを調節することができる。

幾つかの実施形態において、本開示の肥料組成物は、緩放出性肥料化合物（ＡＮ肥料に比べて）を提供する。

この明細書で用いられる「ＡＮ型爆薬」という語は、硝酸アンモニウムベースの燃料爆薬を意味し、前記燃料は、燃料油（ＡＮＦＯ型爆薬）の他に粉末状砂糖又はアルミニウム粉末のような他の燃料を含む。

この明細書で用いられる「肥料(fertilizer)」という語は、土壌をより肥沃にすることができる物質を意味する。本開示の幾つかの実施形態において、肥料は、硝酸アンモニウムを含む。他の実施形態において、肥料は、少なくとも一種の安定剤材料を含む硝酸アンモニウム肥料であり、安定剤材料は、爆風伝播試験で測定したときの肥料の比推力が所定の閾値以下となるように特定された量で含まれる。

この明細書で用いられる「形態(form)」という語は、物の形状又は構造のようなもの（その材料組成とは区別される）を意味する。肥料形態の限定しない幾つかの実施例として、ペレット、プリル、顆粒、粉末及びそれらの組合せが挙げられる。

幾つかの実施形態において、本開示の肥料組成物は、単一の形態（即ち、ペレット、プリル、顆粒、円板又は粉末）である。幾つかの実施形態において、本開示の肥料組成物は、複数の形態（即ち、ペレット、プリル、顆粒、円板又は粉末を含む２種以上の混合物）である

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、メッシュサイズ４、メッシュサイズ６、メッシュサイズ８、メッシュサイズ１０、メッシュサイズ１２、メッシュサイズ１４、メッシュサイズ１６、メッシュサイズ１８又はメッシュサイズ２０を有する。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、メッシュサイズ２０、メッシュサイズ３０、メッシュサイズ４０、メッシュサイズ５０、メッシュサイズ６０、メッシュサイズ７０、メッシュサイズ８０、メッシュサイズ９０又はメッシュサイズ１００を有する。

この明細書で用いられる「プリル(prill)」という語は、滴を固化させることができる液滴を生成することによって形成されるペレットを意味する。幾つかの実施形態において、安定剤材料は、プリル形成前に硝酸アンモニウムに加えられる。幾つかの実施形態において、安定剤材料は、プリル形成後（即ち、ＡＮ製品がプリル形成された後に行われる同時プリル形成又はコーティング）に硝酸アンモニウムに加えられる。

幾つかの実施形態において、プリル生成物のメッシュサイズは、４メッシュ〜２０メッシュ（即ち、約４７００ミクロン〜約８３０ミクロン）である。

この明細書で用いられる「ペレット」という語は、丸胴形（例えば、球形、円筒形）を意味する。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムと安定剤材料は、細かく粉砕され(ground)（例えば、ミリング）、混合され、次にペレット化され、ＡＮと安定剤材料の両方を所望の重量％で含有するペレットが形成される。幾つかの実施形態において、生成されたペレットのメッシュサイズは４〜２０メッシュである。

この明細書で用いられる「粉末(powder)」という語は、微粉化した状態の物体を意味する。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムと安定剤材料は、細かく粉砕されて（別々又は一緒に）特定の平均粒子サイズを有する粉末が生成される。幾つかの実施形態において、生成された粉末のメッシュサイズは２０メッシュよりも大きい。

この明細書で用いられる「顆粒(granule)」という語は、小さな粒子を意味する。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムが粉砕された（即ち、プリル又はペレット形態からサイズダウンされて）、さらなる小片である（粉末ではなく粒子状）。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムは、硝酸アンモニウムの生成プロセス中に安定剤材料と混合され、硝酸アンモニウムと安定剤材料の両方を含む組成物が生成される。幾つかの実施形態において、生成された顆粒のメッシュサイズは４〜２０メッシュである。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、均質な混合物である。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、非均質な混合物である。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、コーティングされていない材料、コーティングされた材料、及び／又は複数のコーティングが施された材料（即ち、２以上のコーティング）を含む。

概して、本開示に基づいて安定剤材料を加えると、爆風の抑制及び／又は得られる肥料組成物の鈍感化(desensitization)をもたらす。

この明細書で用いられる「爆風抑制(blast suppression)」という語は、材料の爆発に対する傾向の減少（非推力によって測定したとき）を意味する。

この明細書で用いられる「爆風抑制試験(blast suppression test)」という語は、所定メッシュサイズ（例えば、２０、４０又は６０メッシュ）の肥料組成物に存在する安定剤材料について、爆風抑制の量及び／又は品質を測定するためのテストを意味する。幾つかの実施形態において、爆風抑制試験は、検証プレート(witness plate)の上に被験物をセットすることを含み、該被験物には、肥料組成物（安定剤材料を含む）が収容され、該被験物の上端部に隣接してデトネータ（Ｃ４ブースタ）が配置される。幾つかの実施形態において、爆風の比推力を定量化するために、過圧センサーが被験物から離れて位置に配置される。幾つかの実施形態において、爆風から定性的データを得るために、検証プレートが用いられる（“穿孔有り”は肥料組成物に爆轟が起こったことを意味し、“穿孔無し”は肥料組成物に爆轟が起こらなかったことを意味する）。幾つかの実施形態において、鈍感化測定値を得るために、被験物直径、ブースタ量及び燃料油量の如き変数が用いられる（即ち、非密閉臨界直径の増加を意味する被験物の直径の増加、肥料組成物を爆轟させるのに必要なブースタ量の増加、肥料組成物中の燃料油の増加、及び／又はそれらの組合せ）。

この明細書で用いられる「圧力推力(pressure impulse)」という語は、爆薬の爆発中に測定された圧力量のことをいう（例えば、Ｐａ＊ｍｓにて測定される）。幾つかの実施形態において、推力圧力（爆轟圧力と称されることもある）は、過圧センサーで測定される。

この明細書で用いられる「比推力(specific impulse)」という語は、用いられた爆薬の量に関して、材料が単位時間当たりに有する力量を意味する（（例えば、ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇの単位にて測定される）。例えば、比推力が大きいほど、爆風媒体の爆風／爆轟は大きくなる（例えば、７ｍの距離で測定された肥料）。

幾つかの実施形態において、比推力は、本開示の様々な実施形態に基づいて、安定剤材料に対する爆風抑制の特性（即ち、材料の爆轟／爆発傾向の低下、防止又は解消）を表すための変数として用いられる。

幾つかの実施形態において、本開示の実施形態に係る肥料組成物の比推力は、硝酸アンモニウム肥料の比推力よりも小さい（例えば、市販肥料の硝酸アンモニウム含有量は、約９８〜１００％ＡＮである）。

比推力は、以下の式を通じて計算される。
比推力＝（（推力_{Ｔｏｔａｌ}−推力_ブースタ）／（１−濃度）／爆薬質量
但し、推力_{Ｔｏｔａｌ}は、圧力センサー（過圧センサー）の測定平均であり、（ａ）ブースタ（即ち、推力_ブースタ）、（ｂ）爆薬(charge)の質量（測定値）及び希釈％（測定値）に対して補正される。

幾つかの実施形態において（例えば、実施例において行なった爆風試験に関する）、爆風成分が調製されるように、“同じ”材料に対して得られた比推力値にはある程度の可変性がある。特定の機構又は理論に拘束されるものでないが、可能性あるエラー又は変動源の限定されない例として、材料のパッキング、試験環境、爆風の日時、材料の混合、湿度、雲量、肥料自体の構成(makeup)及びそれらの組合せの変動性が挙げられる。

特定の機構又は理論に拘束されるものでないが、例えば、材料のパッキングにおける変動性は、同じ材料の異なる試料におけるボイド量が変動する可能性があり、同じ材料で比推力値が異なる結果となり得る（例えば、実験誤差及び／又は異常値）。

幾つかの実施形態において、本開示の組成物の比推力は、１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１３ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、１２．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１１．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１０．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１０ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は９．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は９ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は８．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は８ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は７．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は７ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は６．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は６ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は５．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は４．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は４ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は３ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は２．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さい。

幾つかの実施形態において、本開示の組成物の比推力は、１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．８ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．６ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．４ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．０５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さいか、又は０．０１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇより小さい。

幾つかの実施形態において、本開示の組成物の比推力は、１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１３ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１２．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１１．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１０．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１０ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は９．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は９ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は８．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は８ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は７．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は７ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は６．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は６ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は５．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は４．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は４ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は３ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は２．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下である。

幾つかの実施形態において、本開示の組成物の比推力は、１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．８ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．６ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．４ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．２ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．０５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下であるか、又は０．０１ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下である。

幾つかの実施形態において、本開示に係る肥料組成物の比推力は、市販の硝酸アンモニウム肥料組成物の比推力と比べて、その低下は、少なくとも１０％であるか、又は少なくとも１５％であるか、又は少なくとも２０％であるか、又は少なくとも２５％であるか、又は少なくとも３０％であるか、又は少なくとも３５％であるか、又は少なくとも４０％であるか、又は少なくとも４５％であるか、又は少なくとも５０％であるか、又は少なくとも５５％であるか、又は少なくとも６０％であるか、又は少なくとも６５％であるか、又は少なくとも７０％であるか、又は少なくとも７５％であるか、又は少なくとも８０％であるか、又は少なくとも８５％であるか、又は少なくとも９０％であるか、又は少なくとも９５％である。

幾つかの実施形態において、本開示に係る肥料組成物の比推力は、市販の硝酸アンモニウム肥料組成物の比推力と比べて、その低下は、少なくとも９０％であるか、又は少なくとも９２％であるか、又は少なくとも２０％であるか、又は少なくとも９５％であるか、又は少なくとも９７％であるか、又は少なくとも９８％であるか、又は少なくとも９９％であるか、又は少なくとも９９．３％である。

幾つかの実施形態において、本開示に係る肥料組成物の比推力は、市販の硝酸アンモニウム肥料組成物の比推力と比べて、その低下は、１０％以下であるか、又は１５％以下であるか、又は２０％以下であるか、又は２５％以下であるか、又は３０％以下であるか、又は３５％以下であるか、又は４０％以下であるか、又は４５％以下であるか、又は５０％以下であるか、又は５５％以下であるか、又は６０％以下であるか、又は６５％以下であるか、又は７０％以下であるか、又は７５％以下であるか、又は８０％以下であるか、又は８５％以下であるか、又は９０％以下であるか、又は９５％以下である。

幾つかの実施形態において、本開示に係る肥料組成物の比推力は、市販の硝酸アンモニウム肥料組成物の比推力と比べて、その低下は、９０％以下であるか、又は９２％以下であるか、又は２０％以下であるか、又は９５％以下であるか、又は９７％以下であるか、又は９８％以下であるか、又は９９％以下であるか、又は９９．３％以下である。

この明細書で用いられる「鈍感化(desensitization)」という語は、材料の爆轟の臨界エネルギーの減少を意味する。限定されない実施例として、材料が鈍感化されると、励爆薬(donar charge)（即ち、ブースタ）が加えられたり、或いは破片による衝突があったときに、材料の爆発能力の低下又は爆発不能をもたらす。幾つかの実施形態において、鈍感化は、肥料組成物の非密閉臨界直径によって特徴づけられる。幾つかの実施形態において、鈍感化は、爆発を生じさせるのに必要とされるブースタ量によって定量化される（即ち、ブースタサイズが非常に大きな量の非爆発性事象）。

この明細書で用いられる「非密閉臨界直径(unconfined critical diameter)」という語は、爆轟フロント（即ち、爆発）を維持するために、加えられる爆薬材料が存在しなければならない最小直径を意味する。幾つかの実施形態において、非密閉臨界直径は、特定の安定剤材料又は安定剤材料の混合物がＡＮＦＯ型材料の爆轟／爆発を鈍感化する能力を有するかどうかを測定するために用いられる変数である。

幾つかの実施形態において、本開示の肥料組成物が鈍感化されるためのファクターは、ＡＮ肥料と比べて、２以上であるか、又は３以上であるか、又は４以上であるか、又は５以上であるか、又は６以上であるか、又は７以上であるか、又は８以上であるか、又は９以上であるか、又は１０以上である。

幾つかの実施形態において、本開示の肥料組成物が鈍感化されるためのファクターは、ＡＮ肥料と比べて、２以下であるか、又は３以下であるか、又は４以下であるか、又は５以下であるか、又は６以下であるか、又は７以下であるか、又は８以下であるか、又は９以下であるか、又は１０以下である。

幾つかの実施形態において、限定されない実施例として、肥料組成物の非密閉臨界直径（ＣＤ）は、５インチ（ＡＮＦＯの場合）から６インチ、又は７インチ、又は８インチに増加した。

この明細書で用いられる「爆轟(detonation)」という語は、媒体を介して加速する超音速発熱フロント(supersonic exothermic front)を意味し、該媒体は、最終的に衝撃フロントを駆動させて該媒体から伝播する（即ち、媒体のすぐ前）。

幾つかの実施形態において、爆風の抑制及び／又は鈍感化の計量(metrics)は、被験物の爆風試験を行なった後、検証プレートを視覚観察することにより、定性的に測定される。検証プレート（即ち、スチールプレート）に穿孔があったとき、爆轟が起こったことを示す（即ち、Ｃ４ブースタチャージと試験媒体の両方、つまり燃料油と肥料組成物が爆轟した）。検証プレートに穿孔が無かったとき（プレートの屈曲を含む）、ブースタ爆薬だけが爆発し、媒体、つまり燃料油中の肥料組成物は爆轟しなかったことを示す。

この明細書で用いられる「硝酸アンモニウム材料」（ＡＮと称されることもある）という語は、硝酸アンモニウム（ＮＨ_４ＮＯ_３）を含む組成物である。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムは、農業では、高窒素肥料として用いられるが、爆薬（例えば、改良された爆薬デバイス）では酸化剤として用いられることができる。

この明細書で用いられる「安定剤材料(stabilizer material)」という語は、物理的状態の好ましくない変化を防止又は遅延させるために他の材料に加えられる材料を意味する。幾つかの実施形態において、安定剤材料は、肥料組成物に、該組成物の好ましくない酸化／爆発を防止又は遅延させるために、硝酸アンモニウム材料と共に存在する。幾つかの実施形態において、安定剤材料は添加剤を含む。

この明細書で用いられる「添加剤(additive)」という語は、１又は複数の特性に所望の変化をもたらすために、規定された量で他に加えられる物質を意味する。本開示において、添加剤は、爆薬及び／又は爆薬デバイス内の材料（例えば、酸化材料）として用いられる組成物の能力を防止又は遅延又は除去するために、硝酸アンモニウムを含む肥料に加えられる。

幾つかの実施形態において、肥料組成物の中に安定剤材料が存在することにより（即ち、特定の重量％で）、組成物を爆発から防止することができる（即ち、爆風伝播試験に基づいて測定されたとき）。他の実施形態において、肥料組成物の中に安定剤材料が存在することにより（即ち、特定の重量％で）、組成物の比推力を低下させることができる。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、安定剤材料を、少なくとも５重量％を含むか、又は少なくとも７重量％を含むか、又は少なくとも１０重量％を含むか、又は少なくとも１５重量％を含むか、又は少なくとも２０重量％を含むか、又は少なくとも２５重量％を含むか、又は少なくとも３０重量％を含むか、又は少なくとも３５重量％を含むか、又は少なくとも４０重量％を含むか、又は少なくとも４５重量％を含むか、又は少なくとも５０重量％を含む。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、安定剤材料を、５重量％以下含むか、又は７重量％以下含むか、又は１０重量％以下含むか、又は１５重量％以下含むか、又は２０重量％以下含むか、又は２５重量％以下含むか、又は３０重量％以下含むか、又は３５重量％以下含むか、又は４０重量％以下含むか、又は４５重量％以下含むか、又は５０重量％以下含む。

この明細書で用いられる「爆薬デバイス(explosive device)」という語は、大きく強烈なエネルギーを突然放出するデバイスを意味し、このエネルギー放出は、デバイス（又はその中の材料）がパーツを粉々にして、パーツを外方へ飛散させるときに起こる。限定するものでない爆薬デバイスの例として、爆弾及び／又は改良された爆薬デバイスを挙げることができる。

この明細書で用いられる「ブースタ(booster)」という語は、力、電力、圧力又は有効性を増加させるための補助デバイスを意味する。幾つかの実施形態において、ブースタは、爆風を起爆させる爆風伝播試験の一部のことを言う。幾つかの実施形態において、爆風伝播試験におけるブースタは、Ｃ４爆薬を含む。

この明細書で用いられる「爆轟(detonation)」という語は、何らかの爆発を生じさせる爆発の行為又はプロセスを意味する。幾つかの実施形態において、本開示の１又は複数種の安定剤材料（例えば、爆薬デバイスの中で酸化材料として用いられる）は、硝酸アンモニウム材料の爆轟を減少させるか又は起こらないようにする。

この明細書で用いられる「抑制剤(suppressant)」という語は、材料の特定の特性の強さを防止、制御又低減する傾向を有する試剤を意味する。幾つかの実施形態において、抑制剤効果は、対照(control)（市販のＡＮ又はＡＮ肥料）又は既存の爆風抵抗性肥料（例えば、ＣＡＮ−２７）の比推力の低下を測定することによって定量化される。幾つかの実施形態において、抑制剤は、爆風を抑制及び／又は防止する化学的メカニズムのことを言う。

この明細書で用いられる「希釈剤(diluent)」という語は、希釈試剤を意味する。幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムに加えられる安定剤材料は、充填剤(filler)として作用し、硝酸アンモニウムの粒子が互いに近接するのを少なくする。幾つかの実施形態において、希釈剤は、爆発を抑制及び／又は防止する機械的メカニズム（充填剤材料として作用する安定剤材料の添加によって希釈する）のことを言う。

この明細書で用いられる「実質的に非反応性(substantially non-reactive)」という語は、寸法的安定を意味する。幾つかの実施形態において、実質的に非反応性は、不活性（反応しない）を意味する。実質的に非反応性の安定剤材料の限定しない例として、砂、粘土(clay)（即ち、天然及び／又は人造の粘土）、骨材(aggregate)（即ち、小石）等を挙げることができる。

この明細書で用いられる「金属製造の副産物(byproduct of metal production)」という語は、非鉄金属（例えば、アルミニウム）を製造する１又は複数のプロセスによって生成される化合物又は材料の種類を意味する。限定されない幾つかのプロセスとして、バイヤー法、精錬、精製、鋳造、リサイクリング、様々な製品の製造、製品形態、及びそれらの組合せを含む。

アルミニウムの製造及び／又は処理による製品である安定剤材料の限定されない幾つかの例として、燐灰石、電気集塵装置（ＥＳＰ）粒子、バイヤー法の副産物及びこれらの組合せを含む。

この明細書で用いられる「バイヤー法の副産物(Bayer process byproduct)」という語は、アルミナを生成／製造するためのボーキサイト還元中に生じる物質を意味する。バイヤー法の副産物である安定剤材料の限定されない例として、層状複水酸化物、ハイドロタルサイト、ボーキサイト残渣、中和ボーキサイト残渣、ドーソン石、布賀石、水酸化アルミニウム、溶解炉等級アルミナ（ＳＧＡ）及びそれらの組合せが挙げられる。

この明細書で用いられる「層状複水酸化物(layered double hydroxide)」という語は、複数（例えば、２）の正帯電層と、内層（中央）領域にあって置換性を有する弱結合中心イオン（例えば、負帯電イオン）とによって特徴づけられる種類の化合物を意味する。限定されない実施例として、ＬＤＨｓは、次の一般的化学式である式１によって表される。
（式１） [Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _Ｘ(ＯＨ)_２]^ｑ＋(Ｘ^ｎ−)_ｑ／ｎ−＊ｙＨ_２Ｏ
限定されない幾つかの実施例として、ｚ＝２、Ｍ^２＋は、Ｃａ、Ｍｇ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｆｅ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｃｕ^２＋又はＺｎ^２＋（従って、ｑ＝ｘ）である。

ＬＤＨ化合物の限定されない例としては、ハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、ハイドロマグネサイト、タコバイト、ウーライト及びそれらの組合せが挙げられる。

幾つかの実施形態において、「不可避の微量成分」は、安定剤材料に存在する様々な化学物質及び鉱物(minerals)を意味する。限定されない例として、鉄含有化合物（例えば、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＯＯＨ、Ｆｅ_３Ｏ_４）シリコン含有化合物（例えば、ＳｉＯ_２）、チタン含有化合物（例えば、ＴｉＯ_２）、ナトリウム含有化合物（例えば、ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３、Ｎａ_３ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４、Ｎａ_２ＣＯ_３）、カルシウム含有化合物（例えば、ＣａＯ、のＣａ(ＯＨ)_２、ＣａＳＯ_４、ＣａＣＯ_３、Ｃａ_３(Ａｌ(ＯＨ)_４)_６、ＴＣＡ（アルミン酸三カルシウム）、マグネシウム含有化合物（例えば、ＭｇＯ、Ｍｇ(ＯＨ)_２、ＭｇＣＯ_３）、アニオン性有機化合物（例えばシュウ酸（シュウ酸ナトリウム）、ギ酸塩（ギ酸アンモニア）、酢酸塩）、アルミニウム含有化合物（例えば、Ａｌ(ＯＨ)_３、ＡｌＯＯＨ）、及びそれらの組合せが挙げられる。

幾つかの実施形態において、不可避微量成分の合計重量％は、３０重量％（即ち、各成分に対して）以下である。幾つかの実施形態において、不可避微量成分％は、３０重量％以下であるか、又は２５重量％以下であるか、又は２０重量％以下であるか、又は１５重量％以下であるか、又は１０重量％以下であるか、又は７重量％以下であるか、又は５重量％以下であるか、又は３重量％以下であるか、又は１重量％以下であるか、又は０．５重量％以下であるか、又は０．３重量％以下であるか、又は０．１重量％以下である。

幾つかの実施形態において、不可避微量成分％は、３０重量％以上であるか、又は２５重量％以上であるか、又は２０重量％以上であるか、又は１５重量％以上であるか、又は１０重量％以上であるか、又は７重量％以上であるか、又は５重量％以上であるか、又は３重量％以上であるか、又は１重量％以上であるか、又は０．５重量％以上であるか、又は０．３重量％以上であるか、又は０．１重量％以上である。

幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣について、不可避微量成分の量は、各成分に対して３０重量％以下である。

幾つかの実施形態において、ボーキサイトについて、不可避微量成分の量は、各成分に対して３０重量％以下である。

幾つかの実施形態において、ＨＴＣについて、不可避微量成分の量は、各成分に対して２０重量％以下である。

幾つかの実施形態において、燐灰石について、不可避微量成分の量は、各成分に対して２０重量％以下である。

幾つかの実施形態において、溶解炉等級アルミナについて、不可避微量成分の量は、約１重量％以下である。

この明細書で用いられる「インターカレートされた(intercalated)」という語は、存在する元素又は層の間に挿入された他の物質又は材料を有する物質を意味する。幾つかの実施形態において、ＬＤＨは、インターカレートされ、その中央／中間層領域が他のアニオン又は化合物と置換される。

インターカレートされたＬＤＨ（ｉＬＤＨと称されることもある）の限定されない例として、除草剤、農薬、抗真菌剤、補助栄養物（例えば、燐化合物、窒素化合物、硫黄化合物、微量元素化合物及びこれらの組合せ）が挙げられる。幾つかの実施形態において、ＬＤＨは、硝酸塩でインターカレートされる。幾つかの実施形態において、ＬＤＨは、硫酸塩でインターカレートされる。幾つかの実施形態において、ＬＤＨは、燐酸塩でインターカレートされる。

幾つかの実施形態において、ＬＤＨはハイドロタルサイト（ＨＴＣ）を含む。幾つかの実施形態において、ＬＤＨはハイドロカルマイト(hydrocalumite)を含む。

この明細書で用いられる「ハイドロタルサイト(hydrotalcite)」という語は、次式２の層状複水酸化物を意味する。
（式２） Ｍｇ_６Ａｌ_２(ＣＯ_３)(ＯＨ)_１６＊４(Ｈ_２Ｏ)

ハイドロタルサイトスーパーグループに含まれる材料グループの限定されない例として、ハイドロタルサイトグループ、クインティナイトグループ、フォーゲライトグループ、グローセリン石グループ、クアルスティバイトグループ、ハイドロカルマイトグループ及び分類されていないグループが挙げられる。

ハイドロタルサイトの限定されない例として、パイロオーライト、スティヒタイト、メイクスネライト、イオワイト、ドロニノイト、ウッダライト、デソーレルサイト、タコバイト、リーベサイト、ジャンボライト、クインティナイト、charmarite、caresite、zaccagnaite、chrlomagaluminite、フォーゲライト、ウッドワード石、亜鉛ウッドワード石、オネス石、クローコセリン石、加水ウッドワード石、カーボダイド、ハイドロオネス石、マウントケイサイト、sincaluminite、ウエームランダイト、滋賀石、nikischerite、モトコーリアイト、ソーダグロコセリン石、karchevskyite、クアルスティブ鉱、xincalstibite、hydroclumite、クゼライト、コーリング石、ブルグナテリ石、マスコックサイト及びそれらの組合せが挙げられる。

インターカレートされたハイドロタルサイト（ｉＨＴＣと称されることもある）の限定されない例として、ＨＴＣ−炭酸塩、ＨＴＣ−燐酸塩、ＨＴＣ−硝酸塩及びそれらの組合せが挙げられる。

この明細書で用いられる「燐灰石(apatite)」という語は、フッ素、塩素及び他の元素を含む燐酸カルシウムを有する燐酸塩鉱物を意味する。幾つかの実施形態において、燐灰石は燐酸塩鉱物のグループで中和される。燐灰石化合物の一例は水酸燐灰石(hydroxyapatite)である。

この明細書で用いられる「ボーキサイト残渣(bauxite residue)」という語は、バイヤー法（例えば、ボーキサイト鉱石のアルミナへの精製プロセス）の副産物として生成された粒子アルカリ粘土を意味する。幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣（赤泥と称されることもある）は、複数の金属、金属酸化物、粘土及びゼオライトを含む。幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣は、一般的に排液を含まず、その元の形態（即ち、ｐＨ約１３で揮発性成分を有するスラリー）から中和される。

幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣は、酸によって中和されるか、又は雰囲気により（周囲雰囲気の二酸化炭素による反応及び／又は人が排出する二酸化炭素との接触により）中和されることができる。

幾つかの実施形態において、ＢＲは、水酸化アルミニウムで中和され、ボーキサイト残渣（ＮＯ_３）を生成する。幾つかの実施形態において、得られたＢＲ化合物は、硝酸塩を５〜１０重量％含む。

幾つかの実施形態において、ＢＲは、燐酸で中和され、ボーキサイト残渣（ＰＯ_３）を生成する。幾つかの実施形態において、得られたＢＲ化合物は、燐酸塩を５〜１０重量％含む。

この明細書で用いられる「酸で中和された(acid neutralized)」という語は、酸を加えることにより、化学的に中性（又は中性に近い）にされる材料を意味する。酸の限定されない例として、硝酸、硫酸、有機酸、鉱物及びそれらの組合せが挙げられる。

この明細書で用いられる「ドーソン石(dawsonite)」という語は、ナトリウム・アルミン酸塩・炭酸塩・水酸化物の化合物を意味する。幾つかの実施形態において、ドーソン石は、精製工程（例えば、バイヤー法で水酸化ナトリウムを加えた後）の副産物である。

この明細書で用いられる「布賀石(fukalite)」という語は、カルシウム・珪酸塩・炭酸塩の化合物を意味する。幾つかの実施形態において、布賀石は、水酸化物、又はカルシウム・珪酸塩・炭酸塩の化合物のフッ化物誘導体である。幾つかの実施形態において、布賀石は、精製工程（例えば、バイヤー法で水酸化ナトリウムを加えた後）の副産物である。

幾つかの実施形態において、ドーソン石、布賀石、水酸燐灰石及びヒドロキシマグネサイトは、ボーキサイト残渣の成分である。幾つかの実施形態において、ドーソン石、布賀石、水酸燐灰石及びヒドロキシマグネサイトは、ボーキサイトの成分である。

この明細書で用いられる「ＥＳＰ」という語は、電気集塵機（即ち、工業プロセスでの排気流れを清浄にするために用いられる）から出てくる塵埃を意味する。幾つかの実施形態において、ＥＳＰは、工業プロセスの排気ガスから除去された微粒アルミナを含む（例えば、主成分として）。

この明細書で用いられる「ボーキサイト」という語は、アルミナが抽出される鉱石を意味する。幾つかの実施形態において、ボーキサイト鉱石は、アルミナ、酸化鉄、珪酸塩、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、チタニア、酸化マンガン、酸化マグネシウム、燐酸塩を含む。幾つかの実施形態において、ボーキサイトは、アルミナを、少なくとも３０重量％含むか、又は少なくとも４０重量％含むか、又は少なくとも５０重量％含むか、又は少なくとも６０重量％含むか、又は少なくとも７０重量％含むか、又は少なくとも８０重量％含むか、又は少なくとも９０重量％含むか、又は９０重量％よりも多く含む。

幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣を中和させるために燐石膏が用いられる。

この明細書で用いられる「ハイドロマグネサイト」という語は、炭酸マグネシウム鉱物を意味する。

この明細書で用いられる「ドロマイト」という語は、炭酸マグネシウム及び炭酸カルシウムを含む鉱石を意味する。

この明細書で用いられる「赤石灰」という語は、アルミン酸三カルシウム（ＴＣＡ）と炭酸カルシウムの混合物を意味し、アルミニウム処理工程の副産物である酸化鉄が幾らか存在する。

幾つかの実施形態において、ＴＣＡは、少なくとも５０重量％であるか、又は少なくとも５５重量％であるか、又は少なくとも６０重量％であるか、又は少なくとも６５重量％であるか、又は少なくとも７０重量％であるか、又は少なくとも７５重量％であるか、又は少なくとも８０重量％であるか、又は少なくとも８５重量％であるか、又は少なくとも９０重量％であるか、又は少なくとも９５重量％であるか、又は少なくとも９９重量％である（残部は炭酸カルシウム及び／又は酸化鉄である）。

幾つかの実施形態において、ＴＣＡは主要成分（即ち、５１重量％以下）である。幾つかの実施形態において、ＴＣＡは、５０重量％以下であるか、又は５５重量％以下であるか、又は６０重量％以下であるか、又は６５重量％以下であるか、又は７０重量％以下であるか、又は７５重量％以下であるか、又は８０重量％以下であるか、又は８５重量％以下であるか、又は９０重量％以下であるか、又は９５重量％以下であるか、又は９９重量％以下である（残部は炭酸カルシウム及び／又は酸化鉄である）。

この明細書で用いられる「結合剤(binder)」という語は、物体を結合するのに用いられる材料を意味する。結合剤の限定されない例として、製紙工場からの廃棄物、砂糖、ポリマー、スターチ、水、グアーガム、粘土（例えば、ベントナイト）、珪酸ナトリウム及びそれらの組合せが挙げられる。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ（酸で中和、人で中和又は燐石膏で中和されたもの）、ＬＤＨ（そのまま又はインターカレートされたもの）、ＨＴＣ（そのまま又はインターカレートされたもの）、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物（例えば、燐酸カリウム、燐酸カルシウム、燐酸ナトリウム、燐酸二アンモニウム）、有機酸の塩（例えば、シュウ酸塩、ギ酸塩、酢酸塩）、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム（水和物とも称される）、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物が安定剤材料を１０重量％含み、２種類（第１及び第２）の安定剤材料が存在するとき、第１安定剤材料と第２安定剤材料の含有量は、第１安定剤材料が２重量％で第２安定剤材料が８重量％、又は第１安定剤材料と第２安定剤材料の各々が５重量％である。

一実施形態において、肥料組成物が安定剤材料を１５重量％含み、２種類（第１及び第２）の安定剤材料が存在するとき、第１安定剤材料と第２安定剤材料の含有量は、第１安定剤材料が５重量％で第２安定剤材料が１０重量％、又は第１安定剤材料と第２安定剤材料の各々が７．５重量％である。

一実施形態において、肥料組成物が安定剤材料を２０重量％含み、２種類（第１及び第２）の安定剤材料が存在するとき、第１安定剤材料と第２安定剤材料の含有量は、第１安定剤材料が５重量％で第２安定剤材料が１５重量％、又は第１安定剤材料と第２安定剤材料の各々が１０重量％である。

一実施形態において、肥料組成物が安定剤材料を２５重量％含み、２種類（第１及び第２）の安定剤材料が存在するとき、第１安定剤材料と第２安定剤材料の含有量は、第１安定剤材料が５重量％で第２安定剤材料が２０重量％、又は第１安定剤材料と第２安定剤材料の各々が１２．５重量％である。

一実施形態において、肥料組成物が安定剤材料を３０重量％含み、２種類（第１及び第２）の安定剤材料が存在するとき、第１安定剤材料と第２安定剤材料の含有量は、第１安定剤材料が５重量％で第２安定剤材料が２５重量％、又は第１安定剤材料と第２安定剤材料の各々が１５重量％である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとＬＤＨである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとＨＴＣある。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと燐灰石である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとボーキサイトである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ（ＨＴＣ以外）とＨＴＣである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと燐灰石である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨとＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨとＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと燐灰石である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣとボーキサイトである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣとＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣとＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＨＴＣと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石とボーキサイトである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石と燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石と有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石と赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石とＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石と水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石とＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石とＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石と不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトと燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトと有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトと赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトとＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトと水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトとＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ボーキサイトと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物と有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物と赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物とＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物と水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物とＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物とＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物と不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩と赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩とＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩と水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩とＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩とＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩と不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰と水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰とＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰とＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰と不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、水酸化アルミニウムとＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、水酸化アルミニウムとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、水酸化アルミニウムと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＳＧＡとＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＳＧＡと不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの３種である。

幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及びＨＴＣである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び燐灰石である。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及びボーキサイトである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び燐酸塩化合物である。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び有機酸の塩である。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び赤石灰である。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及びＴＣＡである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び水酸化アルミニウムである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及びＳＧＡである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及びＥＳＰである。幾つかの実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及びボーキサイトである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及び燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及び有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及び赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＬＤＨ、燐灰石及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び燐酸塩化合物である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び有機酸の塩である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及び赤石灰である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐酸塩化合物、有機酸の塩及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩、赤石灰及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩、赤石灰及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩、赤石灰及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩、赤石灰及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、有機酸の塩、赤石灰及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰、ＴＣＡ及び水酸化アルミニウムである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰、ＴＣＡ及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰、ＴＣＡ及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、赤石灰、ＴＣＡ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム及びＳＧＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ及びＥＳＰである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、燐灰石及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、燐灰石、ボーキサイト及びＴＣＡである。一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ボーキサイト及びＴＣＡである。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの４種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの５種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの６種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの７種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの８種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの９種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの１０種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの１１種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）のうちの１２種である。

一実施形態において、肥料組成物の安定剤材料は、ＢＲ、ＬＤＨ、ＨＴＣ、燐灰石、ボーキサイト、燐酸塩化合物、有機酸の塩、赤石灰、ＴＣＡ、水酸化アルミニウム、ＳＧＡ、ＥＳＰ及び不活性剤（例えば、砂、粘土）である。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、可能性ある１つの用途として、安定剤材料は、抑制剤として作用させることで、硝酸アンモニウムの化学的反応を抑制し、爆薬デバイスにおける酸化剤として利用されないようにすることができると考えられる。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、可能性ある１つの用途として、安定剤材料は、希釈剤として作用させることで、硝酸アンモニウムの機械的反応を抑制し、爆薬デバイスにおける酸化剤として利用されないようにすることができると考えられる。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、可能性ある他の用途として、安定剤材料は、炭酸化剤として作用させることで、安定剤材料によって生じる二酸化炭素を、爆発を継続／伝播させるのに必要な酸素と置換／排出することにより、（爆発を伝播させるのに必要とされる）エネルギーの増加を生じさせないようにできると考えられる。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、さらに可能性ある他の用途として、安定剤材料は、水和物として作用させることで、爆発が起こる（エネルギーが増加する）間、安定剤材料によって水蒸気を生じさせて、この水蒸気が酸素を排除するか又は反応で生じる熱を冷却するように作用して、結果として生じる発熱エネルギーを減少させる熱調整材(thermal moderators)となり得ると考えられる。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、さらに可能性ある他の用途として、安定剤材料は、酸／塩基メカニズムに従って作用し、安定剤材料が塩基として、或いは反応条件にあるときは塩基を放出して、硝酸アンモニウムが硝酸に変化するのを防止する（このように、反応は進まないか、又は起こらない）。幾つかの実施形態において、安定剤材料は、熱調整材として作用してエネルギーを吸収し、爆発力を低下させる。幾つかの実施形態において、安定剤材料は、酸素を押し出すことによる酸素排除剤として作用し、非可燃性ガス（例えば、ＣＯ_２）と置換する。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、ボーキサイト、ボーキサイト残渣、硝酸アンモニウム肥料の生成物及び／又は副産物を加えることで、手製爆薬の成分としての悪用可能性を妨げる。

特定の機構または理論に拘束されるものでないが、幾つかの実施形態において、安定剤材料が肥料に加えられると、肥料が硝酸アンモニウム燃料油（ＡＮＦＯ）の簡易爆薬デバイス又は爆薬用としての他の硝酸アンモニウム燃料混合物に用いられるとき、安定剤材料中の化学種が放出されたエネルギーの一部を吸収する作用を有する。特に、この可能性のある機構的用途において、化学安定剤材料は、硝酸アンモニウム燃料爆轟中に放出される熱の一部を吸収するものと考えられ、安定剤材料は、感知可能な熱吸収及び発熱化学反応を介してシステムの最終平衡温度を低下させる。エネルギー吸収特性に加えて、安定剤材料の固体粒子の存在が、充填剤材料の希釈を通じて混合物のエネルギー密度を低下させるものと考えられる。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、ｐＨ調節成分を含む。ｐＨ調節成分の限定されない例として、硝酸、燐酸、ボーキサイト残渣が挙げられる。

幾つかの実施形態において、肥料組成物は、植物栄養素を含む。植物栄養素の限定されない例として、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｋ、微量元素（Ｆｅ、Ｍｎ、安定剤材料化合物中に存在する金属）、及びこれらの組合せが挙げられる。

これら及び他の態様、利点、及び技術の新規な特徴は、その一部は以下の説明において記載されるが、当業者であれば、以下の説明及び図面を検討すれば明白になるであろうし、また、本開示の実施形態を実施することによって学習される。

図１は、本開示に係る爆風被験物の実施形態の概略図を示す。

図２は、図１の爆風被験物の概略切欠側面図であり、ブースタと試験される肥料組成物を示す。

図３は、プリル状肥料組成物の相対的比推力を示すチャートであって、比推力は各過圧センサーからのものである。プリル状試料のについて、爆風試験が終了し、複数の被験物に対して比推力を計算したものが図３に示される。被験物は、２つの被験物がサプライヤー１から商業的に入手可能なＡＮ肥料（対照１）、３つの被験物がサプライヤー２から商業的に入手可能なＡＮ肥料（対照２）、１つの被験物が商業的に入手可能な「爆風抵抗性」のＡＮ肥料、２つの被験物がサプライヤー１のＡＮ肥料にボーキサイト残渣（燐酸による中和工程で得られ、燐酸塩１５重量％を含む）でコーティングされたもの、１つの被験物がサプライヤー２のＡＮ肥料にボーキサイト残渣（燐酸塩１５重量％を含む）でコーティングされたものである。図３に示されるように、ＢＲがコーティングされたプリルは、市販のＡＮプリルよりも優れた性能を示した。ＢＲがコーティングされたプリルの２つの被験物は、市販の「爆風抵抗性」肥料よりも優れた性能を示した。

図４は、細かく粉砕された肥料組成物の相対的比推力を表すチャートであり、比推力は各過圧センサー（各々の爆風試験に対してセンサーは２つ）から得たものである。肥料組成物は、実施例に基づいて調製した。爆風試験は、実施例に従って行われた。爆風試験の実施後、複数の被験物ごとに比推力値を計算した結果が図４に示されている。被験物は、２つの被験物がサプライヤー１から商業的に入手可能なＡＮ肥料（対照１）、３つの被験物がサプライヤー２から商業的に入手可能なＡＮ肥料（対照２）、１つの被験物が商業的に入手可能な「爆風抵抗性」のＡＮ肥料（細砕された形態）、２つの被験物がサプライヤー１のＡＮ肥料にボーキサイト残渣（水酸化アルミニウムを添加し、大気中の二酸化炭素に人為的に曝露することによって存在する硝酸塩１５重量％を含む）と混合したもの、２つの被験物はサプライヤー２から入手したＡＮ肥料を２５重量％のボーキサイト残渣（燐酸塩１５重量％を含む）と混合したものである。

図４に示されるように、ＢＲと硝酸アンモニウムの肥料組成物は、市販のＡＮよりすぐれた性能を示した。市販の「爆風抵抗性」のＢＲがコーティングされたプリルは、硝酸塩を含むボーキサイト残渣と混合されたサプライヤー１の硝酸アンモニウムよりも、僅かに優れた性能を示した。対応する実施例部分の表には、平均比推力が示されている。細砕された形態において達成された比推力のあらゆる低下は、プリル形態又はペレット形態に変換されるので、この実験結果に基づき、被験物の細砕された材料だけを用いてさらなる爆風試験を行なった。

図５は、２５重量％ハイドロタルサイトの肥料組成物について、ブースタサイズ（グラムにて）を爆薬径（インチ）の関数として表すチャートであり、黒丸は爆轟が起こったことを表し、“ｘ”は、爆轟が起こらなかったことを表す。プロット線は、ブースタサイズが＋５０ｇ増加の感度における爆轟領域と非爆轟領域の境を表す。

図６は、２２．５重量％ハイドロタルサイトの肥料組成物について、ブースタサイズ（グラムにて）を爆薬径（インチ）の関数として表すチャートであり、黒丸は爆轟が起こったことを表し、“ｘ”は、爆轟が起こらなかったことを表す。プロット線は、ブースタサイズが＋５０ｇ増加の感度における爆轟領域と非爆轟領域の境を表す。

図７は、２０重量％ハイドロタルサイトの肥料組成物について、ブースタサイズ（グラムにて）を爆薬径（インチ）の関数として表すチャートであり、黒丸は爆轟が起こったことを表し、“ｘ”は、爆轟が起こらなかったことを表す。プロット線は、ブースタサイズが＋５０ｇ増加の感度における爆轟領域と非爆轟領域の境を表す。

図８は、２０重量％、２２．５重量％及び２５重量％ＨＴＣ−ＰＯ_４の肥料組成物について、薬径（インチ）の関数としてブースタサイズ（グラムにて）を表すチャートであり、プロット線は、ブースタサイズが＋５０ｇ増加の感度における爆轟領域と非爆轟領域の境を表す。

図９は、検証プレートが穿孔無しの結果となった被験物の比推力を示すグラフであり、“ｘ”はＨＴＣが２５重量％、菱形は２２．５重量％、短い横棒（dash）は２０重量％を表している。

図１０は、異なるブースタサイズにおける比推力を表すグラフであり、“ｘ”は標準の燃料油含有量（即ち、ＡＮ含有量と比べて６％）を表し、菱形は５０％超の化学量論量燃料油（即ち、ＡＮ含有量と比べて９％）を表し、短い横棒は１００％燃料油（即ち、ＡＮ含有量と比べて１２％）を表す。

図１１は、直径５”管（被験物）内の２０重量％ＨＴＣについて、異なるブースタサイズにおける比推力を表すグラフである。

図１２は、直径８”管、ブースタサイズ３００〜６００ｇにおける２２．５％（四角形）及び２５％（菱形）濃度の比推力を示すグラフである。

図１３は、安定剤材料全ての推移(global cliff)を表すグラフである。グラフは、多くの試料の比推力がプロットされている。このデータは、爆風抑制及び鈍感化の実施例において分析された全てのデータを示している。データは、ＨＴＣ−ＰＯ_４、燐灰石、及び、ＨＴＣ−ＰＯ_４１５％とＢＲ１０％の混合物である。

図１４は、濃度パーセントとの関係で比推力が低下する傾向を表すグラフである。グラフには、ＨＴＣ−ＰＯ_４２２．５％（菱形）、ＨＴＣ−ＰＯ_４２０％（Ｘ）、ＨＴＣ−ＰＯ_４１５％（四角形）、ＨＴＣ−ＰＯ_４１０％（三角形）及びＡＮ（円形）が示されている。

図１５は、濃度が１０％、１５％、１７．５％、２０％、２２．５％及び２５％における比推力の低下％を示すグラフである。

図１６は、異なるブースタレベル及び異なる濃度で穿孔を示さなかった安定剤材料の比推力を示すグラフであり、ＸはＨＴＣ−ＰＯ_４２５％、三角形は燐灰石、短い横棒はＨＴＣ−ＰＯ_４１５％とＢＲ１０％の混合物である。

図１７は、安定剤材料について、１００％精度の直径５”管においてブースタ量及び安定剤材料の割合が異なるときの穿孔と穿孔無しの結果を示している。黒印は穿孔有り、白抜き印は穿孔無しを表す。円形はＨＴＣ−ＰＯ_４２５％、菱形は燐灰石２５％、四角形はＨＴＣ−ＰＯ_４１５％とＢＲ１０％の混合物である。

図１８は、安定剤材料について、直径６”管においてブースタ量及び安定剤材料の割合が異なるときの穿孔と穿孔無しの結果を示している。黒印は穿孔有り、白抜き印は穿孔無しを表す。

図１９は、安定剤材料について、直径８”管においてブースタ量及び安定剤材料の割合が異なるときの穿孔と穿孔無しの結果を示している。黒印は穿孔有り、白抜き印は穿孔無しを表す。

図２０は、異なる濃度のＨＴＣ−ＰＯ_４について、異なるブースタ量における比推力を示すグラフであり、Ｘは２５％、短い横棒は２０％、菱形は２２．５％である。グラフはまた、他製品（ＡＬＴ ＰＲＤＴ）の比推力１３．２５ｋＰａ．ｍｓ／ｋｇと、対照ＡＮの比推力１５．５ｋＰａ．ｍｓ／ｋｇを示している。

＜実施例：熱力学計算＞
硝酸アンモニウムと異なる材料との混合物について、一連の等エンタルピ計算を行なった。この方法において、混合物は、システムのエネルギーを全て保持する「ボックス」の中に入れられる。混合物の平衡化学組成は、コンピュータモデルを通じて計算され、放出されたエネルギーがシステムの温度を上昇させる。

コンピュータモデルによる計算が完了すると、純粋な硝酸アンモニウムは、Ｎ_２、Ｈ_２及びＨ_２Ｏ（全てＡＮよりもエネルギーが低い）に分解し、放出されるエネルギーがガス温度（即ち、ボックス内）を９７０℃に上昇させる。これらの成分をシステムに加えることで、最終システム温度に対するそれら成分の影響を調べることができる。例えば、ＡＮとＳｉＯ_２が１：１の混合物では、最終組成が６０４℃でＮ_２、Ｈ_２、Ｈ_２Ｏ及びＳｉＯ_２となる。ＳｉＯ_２が存在すると温度は低くなるが、それは、不活性材料が、ＡＮの分解によって放出されたエネルギーの一部を吸収するからである。安定剤材料自体が不活性でない場合、エネルギーの吸収は高められるが、反応して状態変化する（及び／又は分解して他の化合物を生成する）ことがある。例えば、ＡＮと白亜（ＣａＣＯ_３）が１：１の混合物は、最終組成が５８５℃の温度でＮ_２、Ｈ_２、Ｈ_２Ｏ、ＣａＯ及びＣＯ_２である。ＡＮ分解エネルギーの一部は、吸熱反応（ＣａＣＯ_３→ＣａＯ＋ＣＯ_２）により、白亜が石灰（ＣａＯ）とＣＯ２に変換するのに用いられる。

幾つかの実施形態において、ボーキサイト残渣（ＢＲ）は、不活性材料（ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３等）とエネルギー吸収剤として作用する成分（（Ａｌ(ＯＨ)_３、ＡｌＯＯＨ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ等）との混合物である。ＡＮとＢＲが１：１の混合物の最終システム温度は７１１℃である。ＢＲに加えて、他の幾つかの材料についても、エネルギー吸収剤としての評価を行なった。最もすぐれた性能を示したのは（即ち、混合比が１：１にて）、バイヤー法の水和物（Ａｌ(ＯＨ)_３）で最終システム温度は２３３℃であった。その他の良好な材料は、消石灰（Ｃａ(ＯＨ)_２）とジプサム（ＣａＳＯ_４＊２Ｈ_２Ｏ）である。エネルギー吸収性能の計算結果は以下の表に示される。最終温度が低いほど、性能は「よりすぐれている」ことを示す。

ＡＮに加えた全ての添加剤は、純粋なＡＮと比べて、すぐれた性能を示した（平衡温度が低下した）。また、添加剤の種類によって性能は異なった。平衡温度の低下率の計算は、等エンタルピモデルに基づいて行なった。低下率の値は、２７％低下（ボーキサイト残渣）〜７６％低下（水酸化アルミニウム）であった。様々なＡＮデータの等エンタルピ平衡についてコンピュータモデリングから観察された一般的傾向は、ＡＮ肥料に対する安定剤材料としての構成要素をダウンセレクトするのに用いられた。特定の機構または理論に拘束されるものでないが、材料の構成成分が等エンタルピ平衡温度を低下させた場合、得られた材料もまた、硝酸アンモニウムの燃焼を防止する能力がある（それゆえ、硝酸アンモニウム肥料に対する爆風抑制及び／又は鈍感化機構を有する可能性がある）。例えば、金属酸化物、水和物、炭酸塩及び水酸化物を有する構成要素を肥料組成物として調査した（即ち、実施した実験は、爆風試験を含む。ＡＮ肥料中の安定剤材料の爆風抑制及び／又は鈍感化を調べるための試験を含む）。

＜実施例：爆風試験の標準的操作手順＞
被験物は、容器（ＰＶＣパイプ）、軟鋼プレート（検証プレートと称される）、肥料組成物（ＡＮの６重量％燃料と混合された安定剤材料とＡＮ）、及びブースタ（プラスチック製ストレージキャップ内にＣ４爆薬を含む）のことを言う。被験物の概略は図１に示されている。各被験物の内部は、起爆装置、ブースタ及び肥料組成物を含み、これらは図２に示されている。

＜＜試料の調製＞＞
肥料組成物の被験物を作るために、ボールミルを用いて、硝酸アンモニウム肥料プリルを２０メッシュより小さくなるまで（＜８００μｍ）乾式粉砕した。次にＡＮ粉末を安定剤材料粉末と共に乾式混合した。

ｉＨＴＩＣを燐酸塩と共に含む試料は、燐酸塩１５重量％であった。ボーキサイト残渣は、燐酸塩（即ち、５〜１０重量％）又は硝酸塩（即ち、５〜１０重量％）のどちらかである。試料混合物は、乾燥重量を測定し、ＡＮ含有量に従って燃料油を追加した（６重量％）。全ての試験において、各被験物の中身は、硝酸アンモニア９４％に対して燃料油６％の比率であった（質量に基づく）。得られた肥料／燃料油組成物は、少なくとも３０分間混合／ブレンドし、ケーキング(caking)を目視観測した。

各被験物の空重量を、精度が＋／−０．２グラムのスケールを用いて測定した。得られた混合物を、各容器（端部キャップが糊付けされたＰＶＣ）の上縁の２５ｍｍ内まで加えた。充填された各被験物（硝酸アンモニウムと安定剤材料が燃料油で混合されている）の重量を、精度が＋／−０．１オンスのスケールで測定した。

被験物に環境湿気が侵入するのを防止するために、各被験物は、試験を行う前に、覆い（例えば、プラスチック袋）をして少なくとも１２時間放置した。試験を行う直前に、ブースタ（プラスチックカップ内にＣ４）を、該ブースタに起爆装置を取り付けた状態で、管の上面と同一平面になるまで挿入した。

各被験物のブースタは、小さなプラスチックストレージカップ内で作製された。各カップの中に秤量された所定量のＣ４が入れられた。Ｃ４ブースタを、試験される爆風材料が入れられた直径５”管に加えた。管のトータル重量は、約８ｋｇ（爆風材料を含む）であった。

各被験物は、０．２５インチ厚さの軟鋼プレート（検証プレートと称される）に、ＰＶＣパイプ、ベース／エンドキャップを含む。しかしながら、ベースキャップはドーム形状であるため、検証プレートの上に垂直に着座しない。６”ＰＶＣパイプで約３”長さの追加部分をカット（分断）し、被験物の外側表面の上を滑らせた。このカット片は、被験物に充填し被験物を試験するのに良好な安定性をもたらした。被験物は、水平なサンドピット上の４−１／２”スタック厚さ片のフォーム（１２インチ×１２インチ）に載置した。

充填された被験物を検証プレート上に載置し、検証プレートの中央部に配置した。ケーブル（Ｃａｔ６ケーブル）の経路はシェルターから過圧プローブに到る。

起爆装置は、ブースタの中に入れられ、爆薬は装備が施されて、ブースタが爆轟された。各被験物について、起爆装置は、起爆電橋線型雷管(Exploding Bridge Wire)（ＥＢＷ）型式ＲＰ−８３であった。

爆風抑圧の測定は、被験物から７ｍ離れた位置に配置された２つの爆風圧力プローブ（ＰＣＢモデル）を用いて行われた。同軸ケーブルが各プローブ（２チャンネル、１２ビット、ＩＥＰＥ、１００ｋＨｚ）からコンピュータに接続される。爆発で起こり得るあらゆる破片を偏向させるために、プローブとターゲット（即ち、被験物）との間にスチールロッドが配置された。

各試験について、各爆発（ｋＰａ＊ｍｓ）の時間に対する圧力を測定するために、２つの爆風圧力プローブが用いられた。得られた圧力測定値を用いて、各被験物の肥料組成物の比推力を計算した。爆風過圧（即ち、比推力）は被験物毎に集められた。

このデータは、標準手段によって統合され、存在する硝酸アンモニウムの量によって分割され、「比推力(specific impulse)」（即ち、各爆風試験の推力に対する最大圧力測定値）が生成される。これらは、次に、ＡＮＦＯ自体又は他の燃料と混合された硝酸アンモニウムの基準比推力に対する比較測定が行われた。

特定の機構又は理論に拘束されるものでないが、基準（ＡＮ対照）と略同じレベルの比推力を有する安定剤材料は「不活性(inert)」であると考えられる。これら材料は濃度を左右するので（即ち、機械的「充填剤」機構によって作動する）ので、同じレベルの推力に影響を及ぼすと考えられるからである。

特定の機構又は理論に拘束されるものでないが、測定値が基準値以下の場合、「抑制剤」であると考えられる。これら材料は独立した化学反応又は機構により、又は希釈ファクターとの組合せにより、推力に影響を及ぼすと考えられるからである。

＜実施例：爆風試験−粉砕された硝酸アンモニウムとコーティングされたプリル状硝酸アンモニウムとの関係＞
粉末状（微細構造に粉砕されたもの）の材料を有する被験物は、プリルで生成された材料よりも高い比推力を示した。

＜実施例：爆風試験−異なる安定剤材料＞
爆風抑制及び／又は鈍感化特性を有する材料を特定するために、ブースタ２００ｇを含む直径５”管の中で、様々な安定剤材料を試験した（各材料は２５重量％）。各被験物の比推力を計算し、その結果は次の表に示される。表には、平均推力（過圧センサーによる各爆轟の測定値の平均として得られた）と、検証プレートの状態の目視観察結果（穿孔有り、穿孔無し）も示されている。

試料Ｎｏ．１１と１５は、ブースタ（Ｃ４）は爆轟が起こらず、検証プレートは穿孔無しであった。

比推力の計算におけるブースタショットを説明するために、複数のブースタショット（６）を様々な量のブースタで実施した。結果は、ブースタの量が直線的に増加すると共に、比推力も同じように増加した。

＜実施例：爆風試験−爆風の抑制と鈍感化＞
爆風の抑制及び鈍感化のパラメータを特定するために、３つの変数を一連の実験において試験した。変数は次のとおりである。
（１）肥料組成物（即ち、ＡＮ＋安定剤材料１（ＨＴＣの重量％が異なる）、ＡＮ＋安定剤材料２（燐灰石）及びＡＮ＋安定剤材料３（１５ＨＴＣと１０ＢＲの混合）
（２）ブースタサイズ／量（例えば、２００ｇ、３００ｇ、４００ｇ、６００ｇ、８００ｇ）
（３）被験物の管径（即ち、５インチ、６インチ、８インチ）

比推力の計算におけるブースタショットの有効性を調べるために、複数のブースタショット（１６）を様々な量のブースタで実施した。結果は、ブースタの量が直線的に増加すると、比推力も同じように増加した。

試料Ｎｏ．４０及び４１中のＢＲは、燐酸塩の含有量が５〜１５重量％であった。

試料Ｎｏ．３３〜３６は、肥料組成物中の燃料油を増加させた。試料Ｎｏ．３３と３４は燃料油５０％（即ち、ＡＮ含有量と比べて燃料油９重量％）であり、試料Ｎｏ．３５と３６は燃料油１００％（即ち、ＡＮ含有量と比べて燃料油１２重量％）であった。

＜＜データの比較＞＞
以下の表は、管が標準の５”、ブースタが２００ｇの標準の動作手順において、細砕された形態の全ての安定剤材料を示す。例外は、ＨＴＣ−ＰＯ_４−２２．５％である。この試料は、管径が５”、ブースタサイズが３００、４００、６００及び７００である。

次の３組の爆風データにおいて、ハイドロタルサイト、ハイドロカルマイト、赤石灰及び水酸燐灰石材料は、特に明記しない限り、アルミナ精製プロセスで得られたものである（即ち、「合成」とは、商業的サプライヤー(commercial vendor)を通じて得られた材料のことを言う）。

これら材料はアルミナ精製プロセスで得られたものであり、分析データは、アルミニウム副産物材料の特性の理解をさらに向上させるために蓄積された（例えば、高純度で不可避の微細成分が少ない市販の代替材料と比較される）。アルミナ精製プロセスで得られた材料の分析データが以下に示されるが、同じ材料でもバッチが異なると僅かな変動がある。

以下の３つの爆風試験では、ハイドロタルサイトの２つのバッチが用いられた。ハイドロタルサイトの第１のバッチは、密度が２．１１３５ｇ／ｃｃで測定され、表面積が３０．８ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは１２．９８ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＭｇ４Ａ１２(ＯＨ)１４・３Ｈ２Ｏ（アルミニウムマグネシウムヒドロキシドハイドレート、ミックスネライト）及び／又はＭｇ４Ａ１２(ＯＨ)１２ＣＯ３・３Η２Ｏ（マグネシウムアルミニウムハイドロキシカーボネートハイドレート）及び／又はＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）であり、可能性ある微量成分がＣａ３Ａ１２(ＯＨ)１２である。

ハイドロタルサイトの第２のバッチは、密度が２．０９４１ｇ／ｃｃで測定され、表面積が２９ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは１２．３１ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４(Η２Ｏ)（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇ６Ａ１２(ＯＨ)１８・４．５Ｈ２Ｏ（アルミニウムマグネシウムヒドロキシドハイドレート）であり、可能性ある微量成分がＣａ３Ａ１Ｆｅ(ＳｉＯ４)(ＯＨ)８（カルシウムアルミニウム鉄シリケートハイドレート）である。

ボーキサイト残渣材料は、密度が３．３４４１ｇ／ｃｃで測定され、表面積が４２．３ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは４．８９２ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＦｅ２Ｏ３（ヘマタイト）、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）であり、副次成分がＴｉＯ２（酸化チタン、ルチル）、ＦｅＯ(ＯＨ)（針鉄鉱）、Ａｌ(ＯＨ)３（バイエライト）、ＡｌＯ(ＯＨ)（ボーマイト）、可能性ある微量成分Ａｌ(ＯＨ)３（ギブス石）、Ｎａ８Ｓｉ６Ａ１６０２４(ＯＨ)２(Ｈ２Ｏ)２（ナトリウムケイ素アルミネート）である。

燐灰石については、２つのバッチが用いられた。燐灰石材料の第１のバッチは、密度が２．６６４５ｇ／ｃｃで測定され、表面積が７６ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは５．５１８ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａ１０(ＰＯ４)３(ＣＯ３)３(ＯＨ)２（カルシウムカーボネートホスフェートヒドロキシド）、Ｍｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇ６Ａ１２(ＯＨ)１８・４．５Ｈ２Ｏ（マグネシウムアルミニウムヒドロキシドハイドレート）であり、可能性ある副次成分がＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）である。

燐灰石材料の第２のバッチは、密度が２．６４４３ｇ／ｃｃで測定され、表面積が８９ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは５．３６７ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａ１０(ＰＯ４)３(ＣＯ３)３(ＯＨ)２（カルシウムカーボネートホスフェートヒドロキシド）、Ｍｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇ６Ａ１２(ＯＨ)１８・４．５Ｈ２Ｏ（マグネシウムアルミニウムヒドロキシドハイドレート）であり、可能性ある副次成分がＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）である。

赤石灰については、２つのバッチが用いられた。

赤石灰材料の第１のバッチは、密度が２．５６２１ｇ／ｃｃで測定され、表面積が４．１ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは２０．６２ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、副次成分がＣａ３Ａ１Ｆｅ(ＳｉＯ４)(ＯＨ)８（カルシウムアルミニウム鉄シリケートハイドレート）、極く僅かに含まれる成分がＣａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）、微量成分がＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇ６Ａ１２(ＯＨ)１８・４．５Ｈ２Ｏ（マグネシウムアルミニウムヒドロキシドハイドレート）である。

赤石灰材料の第２のバッチは、密度が２．５６５８ｇ／ｃｃで測定され、表面積が４．７ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは１２．４３ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、副次成分がＣａ３Ａ１Ｆｅ(ＳｉＯ４)(ＯＨ)８（カルシウムアルミニウム鉄シリケートハイドレート）、極く僅かに含まれる成分がＣａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）、微量成分がＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇ６Ａ１２(ＯＨ)１８・４．５Ｈ２Ｏ（マグネシウムアルミニウムヒドロキシドハイドレート）である。

ハイドロカルマイトについては２つのバッチが用いられた。

ハイドロカルマイト材料の第１のバッチは、密度が２．２２９６ｇ／ｃｃで測定され、表面積が１０．４ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは１２．２１ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、Ｃａ４Ａ１２(ＯＨ)１２(ＣＯ３)(Ｈ２Ｏ)５（カルシウムアルミニウムヒドロキシドカーボネートハイドレート）、Ｃａ４Ａ１２Ｏ６Ｃ１２(Ｈ２Ｏ)１０（ハイドロカルマイト）であり、可能性のある副次成分がＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇである。

ハイドロカルマイト材料の第２のバッチは、密度が２．２５６１ｇ／ｃｃで測定され、表面積が１１．７１ｍ^２／ｇであった。平均粒子サイズは１６．３１ミクロンで測定された。Ｘ線回折で検出された成分は、主要成分がＣａ(ＯＨ)２（水酸化カルシウム）、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）、Ｃａ４Ａ１２(ＯＨ)１２(ＣＯ３)(Ｈ２Ｏ)５（カルシウムアルミニウムヒドロキシドカーボネートハイドレート）、Ｃａ４Ａ１２Ｏ６Ｃ１２(Ｈ２Ｏ)１０（ハイドロカルマイト）であり、可能性のある副次成分がＭｇ６Ａ１２ＣＯ３(ＯＨ)１６・４Η２Ｏ（ハイドロタルサイト）及び／又はＭｇである。

＜実施例：爆風試験−爆風の抑制及び鈍感化＞
以下の表は、対照（ＡＮ）と、ハイドロタルサイト及び水酸燐灰石の２種類の安定剤材料とを比較するために、様々な形態（例えば、アルミナ製造プロセスからの回収、合成物質等）の安定剤材料を異なる重量率で行なった爆風試験での実験結果を示す。

この爆風試験では、燃料は、全ての材料に対して燃料油であったが、ブースタサイズは表に記載されるように種々変えて行なった。また、管径は大部分が標準の５”であるが、一部は大径（例えば、８インチ）の管を用いた。爆風試験の構成要素は、標準の操作手順に基づいて、前述のとおり調製した。比推力の測定値は、爆風の低下率の比較と共に以下に示される。測定結果は、様々なＳＩ基準（例えば、１３．５、１０．０及び８．０）に照らしてパーセントで表示されている。なお、爆風試験で比推力の低下が起こらなかった場合、低下率は、「Ｎ／Ａ」として示されている。

＜実施例：爆風試験−爆風の抑制及び鈍感化＞
以下の表は、種々の材料について行なった爆風試験の実験結果を示す。材料は、安定剤と、安定剤及び充填剤の混合物であり、これら材料について対照のＳＩ基準（硝酸アンモニウム）に対する評価を行なった。この爆風試験で評価した材料は、赤石灰（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、ハイドロカルマイト（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、水酸燐灰石（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、ハイドロタルサイト（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、ハイドロタルサイトと水酸燐灰石との混合物（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）を含む。

ハイドロタルサイトと水酸燐灰石は、アルミナ製造プロセスから回収した。標準の操作手順に基づいて、爆風成分を調製し、爆風試験を行なった。なお、他の変数は変えて行なった。即ち、管径は８”及び１２”、ブースタの量は２００ｇ、４００ｇ及び４５０ｇ、燃料の種類は燃料油（ＦＯ）及びＡＬ（アルミニウム）である。

比推力の測定値は、爆風の低下率の比較と共に以下に示される。測定結果は、様々なＳＩ基準（例えば、１３．５、１０．０及び８．０）に照らしてパーセントで表示されている。なお、爆風試験で比推力の低下が起こらなかった場合、低下率は、「Ｎ／Ａ」として示されている。

＜実施例：爆風試験−爆風の抑制及び鈍感化＞
以下の表は、種々の材料について行なった爆風試験の実験結果を示す。材料は、安定剤と、安定剤及び充填剤の混合物であり、これら材料について対照のＳＩ基準（硝酸アンモニウム）に対する評価を行なった。この爆風試験で評価した材料は、耐火粘土（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、水酸燐灰石（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）、ハイドロタルサイト（単独のものと、ボーキサイト残渣と様々な重量率で混合したもの）を含む。

耐火粘土は、希釈剤（ボーキサイト残渣に代えて）として用いられた。耐火粘土は、商業的サプライヤーから入手した。耐火粘土は、不活性アルミノ−シリケート材料（例えば、モルタル／セラミック煉瓦用、炉や煙突の耐火ライニング用）である市販の焼成粘土製品のことを言う。

ＥＧ ＡＮは、爆薬グレードの硝酸アンモニウムのことを言い、爆発性能を向上させるために作られた低密度ＡＮである（例えば、肥料グレードＦＧ用に最適化された高密度ＡＮとの比較において）。

この爆風試験の場合、ハイドロタルサイト及び水酸燐灰石は、アルミナ製造プロセスから回収した。標準の作業手順に基づいて、爆風成分を調製し、爆風試験を実施した。なお、爆風成分は標準の８”にセットされた。ブースタの量（２００ｇ、４００ｇ）及び燃料の種類（即ち、燃料油（ＦＯ）、ＡＬ（アルミニウム）及びＯＳ（粉末状砂糖））を含む他の変数は変更して行なった。

比推力の測定値を、様々なＳＩ基準（例えば、１３．５、１０．０及び８．０）に照らした割合として測定された爆風低下の比較と共に以下に示す。爆風試験で比推力の低下が起こらなかった場合、低下率は、「Ｎ／Ａ」として示されている。

＜実施例：ハイドロタルサイトのインターカレーション＞
ハイドロタルサイトをインターカレートするために、以下の手順を実行し、熱活性化させた後、再水和作用によりアニオン置換を行なった。

熱活性化については、４．２５ｋｇのＨＴＣ粉末をセラミックボウルの中に入れ（深さ１”まで）、４５０℃まで１時間加熱した後、炉内又は外部収容ユニット（乾燥キャビネット、乾燥器）の中で１００℃以下の温度に冷却した。

再水和作用については、約１２Ｌの水（水道水又は蒸留水）を容器の中で撹拌した後、燐酸塩を添加（燐酸二アンモニウム（ＤＡＰ）１．６ｋｇ（１２モル）を１２Ｌの水に添加）して、燐酸塩が溶解されるまで（２０〜３０分）混合した。活性化されたＨＴＣ粉末を添加し、得られた混合物を少なくとも１２時間撹拌した。ウエットスラリーを３／４”のパンの中に１”深さまで入れ、乾燥オーブンの中に入れて、乾燥固体が得られるまで１２５℃の温度で乾燥させた。得られたインターカレートされたＨＴＣは、＜２０メッシュまでスクリーニングされ、爆風試験で使用するために保存した。

＜実施例：安定剤材料としてボーキサイト残渣の調製＞
ボーキサイト残渣を中和するために、燐酸（８５％）を、攪拌機で混合しなばら、ＢＲスラリーに加えた。ボーキサイト残渣のｐＨは、８．０よりも低い値に低下した。ボーキサイト残渣は、安定化した後、得られた液体は混合物の上部から注がれ、得られた混合物は１／２インチ厚さのパンに注がれ、オーブンで乾燥した（１００℃）。得られたボーキサイト残渣は、燐酸の中和反応に基づく燐酸塩含有量が５重量％〜１０重量％であると考えられる。

＜実施例：ボーキサイト試料の調製＞
ボーキサイト鉱石を、プレートクラッシャー、鋸歯状ロールを有するロールクラッシャー（スタートバントロールクラッシャー）及びセラミックボールを有するボールミルの中を通して、＋／−２０メッシュにまでサイズを小さくし、粒子を使用可能なサイズにまでさらに小さくした。得られた２０メッシュの粒子は、硝酸アンモニウム材料と混合し、上記実施例に従って、爆風試験を行なった。

＜実施例：バイヤー液から燐灰石の調製＞
上記実施例に基づいて試験された燐灰石は、以下に記載するプロセスにより、原材料である燐酸、消石灰及びバイヤー液を用いて作られた。燐酸、二酸化炭素及び精製で使用済みのバイヤー液の混合物が７０℃まで加熱された。（幾つかの実施形態では、収率を向上させるために追加の炭酸塩又は燐酸塩が加えられる。幾つかの実施形態では、リンの他の供給源はクレンダル石である。）次に、消石灰が加えられ、１５〜３０分間撹拌された。得られた混合物はフレームを通し、洗浄した後、オーブンで乾燥された。このようにして調製された後、取り込まれた液は、追加の濾過及び洗浄工程を経て除去された。

上記実施例に基づいて試験された材料は、相として、カーボネートヒドロキシルアパタイト（主要成分）、ヒドロキシルアパタイト（微量）及び可能性ある微量のＣａＣＯ_３及びハイドロタルサイト（例えば、消石灰中の不純物を介して生成されるか、又は燐灰石製造プロセスで生成される）を有している。

上記実施例に基づいて試験された燐灰石は、式Ｃａ_７Ｎａ_２(ＰＯ_４)_３(ＣＯ_３)_３(Ｈ_２Ｏ)_３ＯＨで示されるバイヤーカーボネートヒドロキシアパタイトであり、主要成分が、１２〜２２重量％のＣＯ_２、４４〜４９重量％のＣａＯ、１９〜２６重量％のＰ_２Ｏ_５、７〜１２重量％のＮａ_２Ｏ、及び１〜３重量％のＡ１_２Ｏ_３である。

＜実施例：肥料組成物を製造する方法＞
硝酸アンモニウムは３段階で製造され、（１）硝酸をアンモニアで中和して濃厚溶液を生成するステップ、（２）蒸発させて融液とするステップ、及び（３）プリル形成又は粒状化処理を施すことにより、商業用の固体硝酸アンモニウムとした。プリル形成は、溶滴を流体冷却媒体の中を落下させることによって行われ、丸みのある粒状固体が形成される。一実施形態において、ＡＮのプリル形成は、濃厚溶液（即ち、９６〜９９＋％）を、大きなタワーの天面部にスプレーすることを含む。次に、降下する液滴は、空気の上向き流れによって冷却され、固化して球状のプリルとなり、タワーの底部に集められる。

一実施形態において、本開示の肥料組成物は濃厚ＡＮ溶液（即ち、９６〜９９＋％）をスプレーすることによって作られ、同時に、安定剤材料の濃厚溶液（例えば、懸濁されるか溶媒中の溶液）がスプレーされ、得られた肥料組成物が同時にプリル形成される。

一実施形態において、本開示の肥料組成物は、プリル形成前に、安定剤材料を、濃厚硝酸アンモニウム溶液に加えることによって作られる。

一実施形態において、本開示の肥料組成物は、ＡＮプリルが形成された後、安定剤材料をプリルの上にコーティングすることによって作られる。幾つかの実施形態において、安定剤材料をＡＮプリルに接着又はコーティングするのにドラムローラが（例えば、任意的に溶媒及び／又は結合剤と共に）用いられる。

幾つかの実施形態において、安定剤材料は、硝酸アンモニウム溶液（選択的に溶媒と共に）の中で混合され、得られた肥料組成物は溶液又は懸濁液から再結晶される。

幾つかの実施形態において、ＡＮプリルは、安定剤材料と共にミリングプレスの中で粉砕され、粉末形態で利用される。幾つかの実施形態において、粉末は、結合剤と混合され、凝集形態に造粒される。幾つかの実施形態において、混合粉末は、結合剤と混合され、（例えば、ペレット又は円板成形プレス工程で）ペレット又はプレートに形成される（例えば、プレスされる）。

幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムの溶液（又は懸濁液）は安定剤材料と共に（例えば、選択的に粘度を低下させるための溶媒と共に）スプレー乾燥される。

幾つかの実施形態において、硝酸アンモニウムの溶液（又は懸濁液）は安定剤材料と共に凝集され（例えば、パンアグロメレーション）、その後、ペレット化工程に付される。

＜実施例：肥料の製造方法＞
以下の手順に従って、ハイドロタルサイトの中にコーティングされた硝酸アンモニウムを生成した。その後、コーティングされた肥料は、クロップ考察（クロップ考察＃１）に用いた。

得られた硝酸アンモニウム肥料（ＡＮ）を電気式セメントミキサーに加え、これにセラミックボールを加えて、該ＡＮを２．５時間混合した。材料は、次に、スクリーニングされ、ＡＮを分離する（ＡＮの凝集が解除される(deagglomerated）。

組成物は、硝酸アンモニウム８０％、ハイドロタルサイト２０％であり、組成物は、一緒にスクリーニングされた後、材料はセラミックミキサーの中に入れられ、３０分間混合される。混合された材料は、ゆっくりとドラムローラ（ペレット形成機／肥料造粒機）に加えられ、予め設定された角度及び速度で運転され、その間、結合剤（水）が微細ミストの形態で混合材料にゆっくりと加えられる。水が加えられると、混合材料はペレットを形成する。他の方法として、混合された肥料材料と水を連続してドラムローラに加えると、ペレットに成形される。ペレットがドラムローラの中で転動し、サイズと密度が増加すると、ペレットは適当な重量に到達すると、ドラムローラから回収領域に排出される。

＜実施例：クロップ考察＞
安定剤材料を含む肥料組成物について市販の肥料との比較評価をするために、本開示の１又は２以上の実施形態に基づいて、使用した肥料組成物のクロップ考察を２つ行なった。

クロップ収率について統計学的分析を行なった。基本的な分析手順は次の通りである。処理を通じて変動性が異なるかどうかを試験する。処理を通じて平均が異なるかどうかを試験する（例えば、（１）が真であるか偽であるかによって決定される適当な方法を用いて）。そして、少なくとも２つの平均が異なることが示される場合、どの処理が異なるかを特定する。統計的評価は、以下のことをもたらす。

第１のクロップ考察は、１つが肥料組成物処理したもの（ＡＮを含むペレット状ＨＴＣ、（２６−０−０））であり、５つが対照（処理無し（Ｎ／Ａ）、ＡＮ肥料（３４−０−０）、尿素肥料（４６−０−０）、ＵＡＮ（液体）肥料（３０−０−０）及びＥＳＮ肥料（４４−０−０）（市販のポリマーコーティングされた尿素肥料）である。各処理では、１００及び１４０（ｌｂｓＮ／Ａｃｒｅ）の等価窒素が送達された。Ｅａｒｓ／ＡｃｒｅとＷｅｉｇｈｔ／Ａｃｒｅの２種類の反応を測定した。２つの反応を比較すると、肥料組成物（ＨＴＣ＋ＡＮ）と添加肥料の無い市販の対照肥料との間に、統計的に有意な相違は無かった。第１のクロップ考察では、肥料組成物と、窒素を含有する対照又は窒素を含有しない対照との間に、観察可能な相違は無かった。また、同じ製品で窒素含有量の多いものと少ないものとの間でも観察可能な相違は無かった。

第２のクロップ考察は、３つが肥料組成物処理したものであり、５つが対照である。対照は、硝酸アンモニウム肥料、尿素肥料、ＵＡＮ肥料（液体用）、肥料用でないもの及びＥＳＮ肥料（市販のポリマーコーティングされた尿素製品）である。３つの肥料組成物は、肥料＃１が、ボーキサイト残渣５重量％、ハイドロタルサイト１５重量％を含むＡＮであり、肥料＃２が、ボーキサイト残渣５重量％及び燐灰石１５重量％を含むＡＮであり、肥料＃３が、ボーキサイト残渣５重量％、ハイドロタルサイト１０重量％及び燐灰石５重量％を含むＡＮである。各処理では、１２０Ｌｂｓ Ｎ／Ａｃｒｅが加えられ、Ａｌｃｏａ及びＡＮ処理品には、２６１Ｌｂｓ 製品／Ａｃｒｅが加えられた。１つの反応は、Ｙｉｅｌｄ＠１５．５％モイスチャー（Ｂｕｓｈｅｌｓ／Ａｃｒｅ）で測定された。

反応を検討すると、全ての製品は、窒素を含まない対照よりも高い収率（ｂｕｓｈｅｌｓ／ａｃｒｅ）を示した。反応結果を統計的に分析すると、肥料組成物と、市販肥料の対照及び肥料を加えないものとの間に統計的に有意な相違は無かった（高Ｎ処理品の一部と低Ｎ処理品の一部とを区別することはできるが、高Ｎ処理品どうし、又は低Ｎ処理品どうしでは区別することができない）。

上記した発明の様々な態様を組み合わせて、肥料組成物を生成し、また、該肥料組成物を製造及び使用する方法によって土壌を肥沃にすることができ、肥料（ＡＮ肥料）が爆薬及び／又は改良された爆薬デバイスに用いられる可能性を防止し、減少させ、或いは無くすことができる。

本開示の様々な実施形態を詳細に説明したが、当該分野の専門家であれば、これら実施形態を変形及び順応させることはできるであろう。しかしながら、それらの変形及び順応は、本開示の精神及び範囲内であることは理解されるべきである。

Claims (13)

1. 硝酸アンモニウム材料と、
   爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
   安定剤材料は、アルミニウム製造における副産物を含み、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％である、肥料組成物。
2. アルミニウム製造における副産物は、層状複水酸化物を含む、請求項１の組成物。
3. 安定剤材料は、ハイドロカルマイトを含む、請求項１の組成物。
4. 安定剤材料、ハイドロタルサイトを含む、請求項１の組成物。
5. 安定剤材料は、水酸燐灰石を含む、請求項１の組成物。
6. 安定剤材料は、添加剤を含む、請求項１の組成物。
7. 硝酸アンモニウム材料と、
   爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
   安定剤材料は、層状複水酸化物、燐灰石及びそれらの組合せからなる群から選択され、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％である、肥料組成物。
8. 充填剤材料をさらに含む、請求項７の肥料。
9. 充填剤材料は、ボーキサイト残渣、耐火粘土、赤石灰及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項８の肥料。
10. 硝酸アンモニウム材料と、
    爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
    安定剤材料は、ハイドロタルサイトを含み、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％で、最大２０重量％である、肥料組成物。
11. 硝酸アンモニウム材料と、
    爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
    安定剤材料は、ハイドロタルサイトを含み、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％で、最大２０重量％である、肥料組成物。
12. 硝酸アンモニウム材料と、
    爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
    安定剤材料は、ハイドロカルマイトを含み、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％で、最大２０重量％である、肥料組成物。
13. 硝酸アンモニウム材料と、
    爆風伝播試験で測定したとき、比推力を１３．５ｋＰａ＊ｍｓ／ｋｇ以下にすることができる有効量の安定剤材料と、を含む肥料組成物であって、
    安定剤材料は、燐灰石を含み、安定剤材料は、肥料組成物全体の少なくとも１２．５重量％で、最大２０重量％である、肥料組成物。

Images