利用废药制备乳化炸药的方法

xiaoxiao2020-6-24  9

专利名称:利用废药制备乳化炸药的方法
技术领域
本发明属于乳化炸药的制备技术领域
,具体涉及一种乳化炸药废药回收利用方法,特别是化学气泡敏化的乳化炸药废药回收利用制备乳化炸药的方法。
背景技术
乳化炸药是指一类用乳化技术制备的含水工业炸药,由于该产品原材料来源广、成本低、抗水、爆炸反应完全、有毒气体少、无环境污染等优点,在我国得到很快的发展。随着自动化、连续化乳化炸药生产技术的发展,与之相匹配的乳化炸药配方技术没有得到及时的研究开发,或者所用配方涉及的原材料质量没能得到准确的控制,以及工艺(乳化、敏化和装药等)控制不当,常常在贮存期内炸药产品出现破乳、析晶、硬化,失去雷管感度和爆轰能力等而形成乳化炸药废药。乳化炸药一旦形成废药,如果不及时处理或处理方法不恰当,就会给生产企业造成巨大的经济损失;并带来不安全因素(如自燃等),也会造成环境污染,影响企业的正常生产经营活动。
在乳化炸药废药回收利用方面国内也有研究,他们对乳化炸药废药回收利用方面都起到了一定的效果。所采用的技术途径可分为以下几种①施军在“废乳化炸药的回收利用”论文中所述的方法是在进行乳化炸药生产时,针对含珍珠岩的配方,在水相中加入少量废药,通过表面活性剂和加热搅拌使废药充分溶解或分散在水相溶液中,废药中的硝酸盐和水溶入水相混合物,油相材料和珍珠岩浮在水相溶液的上层,通过过滤分离去除。然后此水相溶液和新配的油相进行正常乳化。②许军英等在“废乳化炸药回收利用方法的探讨”论文中所述的方法是将部分乳化炸药废药和硝酸铵、硝酸钠、田菁粉、敏化剂一起加热混合,然后再加入交联剂,做成水胶炸药。③潘涛等在“乳化炸药返工药回收工艺技术”论文中所述的方法是针对化学敏化的配方,将少量乳化炸药废药和大量正常配比的乳化炸药水相一起加热,充分搅拌使其破乳分散在水相中,然后再将剩余的部分水相加入到乳化混合物中并进行强力搅拌,形成乳化基质,然后再加入发泡剂正常敏化,形成乳化炸药。④中国专利CN1594242A的方法是将乳化炸药废药直接加热、溶解、破乳,再加入新型的乳化剂和油相材料后乳化(复合油相为外加),然后再加入乳化发泡剂进行敏化,形成乳化炸药。
现有废药回收利用方法存在的缺陷如下方法①中是对乳化炸药废药进行处理时仅使用了水相材料,而将油相材料去除,造成了原材料的浪费,还会造成环境污染。方法②中是将乳化炸药废药做成水胶炸药,目前我国能生产水胶炸药的厂家很少,处理方法有一定的局限性。方法③中是以大量的乳化炸药新原料来吸纳少量的废药,废药回收效率低,生产过程复杂。方法④中是将乳化炸药废药直接加热,外加复合乳化剂和复合油相后重新进行乳化,该方法加热过程和乳化过程时间较长,还存在着炸药氧平衡偏负、炸药爆炸后炮烟过多和处理中带来不安全因素等问题。

发明内容
为了提高乳化炸药废药的利用率,本发明提供一种利用废药制备乳化炸药的方法。
本发明基本原理是将一定量的乳化炸药废药加入到正常的少量水相组分中,使废药在正常的水相中分散。加热使废药中破乳析晶的硝酸盐溶解,水相和废药油相混合物形成溶液状态,然后再加入一定量的复合乳化剂和油相材料进行一定强度的搅拌混合,使破乳的混合物再次乳化,形成正常的乳化基质,然后再敏化,形成乳化炸药。
本发明的具体技术方案如下
利用废药制备乳化炸药所用原料的重量百分比如下
硝酸铵6. 0% 35. 0%硝酸钠O. 5% 5.0%
乳化炸药废药60. 0% 90. 0%
添加剂O. O O. 05%
水1.0% 8.0%
乳化剂或复合乳化剂 O. 5% 3.0%
油相O. 2 2.0%
发泡剂0.1% O. 6%
促进剂O. 02% O. 2% ;
所述乳化炸药废药是指出现破乳、析晶、硬化等现象,并且失去雷管感度和爆轰能力的化学气泡敏化的乳化炸药;
所述添加剂为十二烷基硫酸钠;
所述乳化剂为失水山梨糖醇单油酸酯或聚异丁烯丁二酰亚胺;所述复合乳化剂由失水山梨糖醇单油酸酯和乳化助剂大豆卵磷脂组成,二者的重量比为I. 5 2 I ;
所述油相为复合蜡,或石蜡、凡士林和机油的混合物;
所述发泡剂为浓度10% 40%亚硝酸钠水溶液;
所述促进剂为浓度20% 45%的磷酸水溶液或浓度20% 45%的柠檬酸水溶液;
利用废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下
第一步水相液制备
将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、添加剂、乳化炸药废药和水依次投入容器中,力口热搅拌温度至85°C 95°C使其充分溶解,制得水相液;
第二步复合油相制备
将上述配方中的油相、乳化剂或复合乳化剂投入容器中,加热搅拌温度至85°C 95°C使其熔化,制得复合油相;
第三步乳化
将水相液加入到复合油相中乳化,制得乳化炸药基质;乳化搅拌转速600 1200
转/分钟;
第四步冷却
将乳化炸药基质冷却至温度45°C 55 °C ;
第五步敏化
在乳化炸药基质中依次加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药;第六步装药[0035]将具有爆轰感度的乳化炸药装成不同规格的药卷即得炸药成品。
所述发泡剂由发泡剂水相和发泡剂油相组成的一种乳状液混合物,所述发泡剂水相由亚硝酸钠、硝酸铵和水混合均匀组成,所述发泡剂油相由复合乳化剂和柴油混合均匀组成;其中亚硝酸钠的重量为发泡剂重量的20% 40%,硝酸铵的重量为发泡剂重量的10% 40%,水的重量为发泡剂重量的30% 60%,复合乳化剂的重量为发泡剂重量的3% 10%,柴油的重量为发泡剂重量的10% 30%。
本发明与现有技术比较的有益技术效果体现在以下几个方面(I)本发明技术是使用较少的新料来对废药进行吸纳,提高了乳化炸药废药的利用率,配方中乳化炸药废药的使用量达60%以上,所有的乳化炸药废药全部使用,不会造成原材料的浪费,减少了环境污染;
(2)本发明工艺相对简单,乳化炸药废药和新添加的水相组分一起搅拌加热,达到工艺要求之后,和复合油相一起进行乳化,再进行敏化等操作,形成乳化炸药;
(3)本发明整体配方中,复合乳化剂、油相材料等可燃剂和硝酸铵、硝酸钠等氧化剂按比例同时增加,炸药配方接近零氧平衡,产品爆炸性能良好,炮烟较少;
(4)加热升温迅速,由于乳化炸药粘稠,流动性差,传热效果不理想,在直接加热时升温缓慢;而本发明是将乳化炸药废药加入到新的水相材料中一起加热,水相呈现液体状态,废药在搅拌状态下容易随液体流动,便于加热,升温,操作方便;
(5)本发明生产工艺安全。①乳化炸药废药由于其粘稠、流动性差,易粘附于容器壁上;现有技术在直接加热时,乳化炸药废药会局部温度过高,在连续加热的情况下,随着热量的聚集,有可能发生燃烧、爆燃事故。本发明是将乳化炸药废药加入到水相中,废药随水相流动,不易粘附于容器壁上,消除了安全隐患。②乳化炸药废药由于其粘稠、流动性差,废药中的气泡不易溢出,现有技术在连续加热的情况下,可能形成热点效应,发生爆燃事故。本发明是将乳化炸药废药加入到新的水相材料中,废药在搅拌过程中随水相流动被分离,废药中析出的氧化剂易被水相溶解,随着水和硝酸铵等渗入以及废药中氧化剂的析出,降低了乳化炸药废药的粘度,废药中残留敏化气泡依附条件被破坏,随后溢出,不易形成热点效应,消除了安全隐患。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步地描述。
实施例I :
利用废药制备乳化炸药的所用原料如下
硝酸铵217. 5g (21. 75%)
硝酸钠24. Og (2. 4%)
水36. Og (3. 6%)
乳化炸药废药700. Og (70. 0%)
复合乳化剂9. Og (O. 9%)
油相10.0g(L0%)
发泡剂2.5g(0.25%)
促进剂Ig; (0.1%)[0054]其中乳化炸药废药是指出现破乳、析晶、硬化等现象,并且失去雷管感度和爆轰能力的化学气泡敏化的乳化炸药。
所述复合乳化剂为失水山梨糖醇单油酸酯(SP-80)和大豆卵磷脂按1.5 I比例混合均匀组成。
所述油相为复合蜡。
所述发泡剂为浓度40%的亚硝酸钠的水溶液。
所述促进剂为浓度40%的磷酸水溶液。
利用废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下
第一步将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、乳化炸药废药和水依次投入到容器中,加热搅拌溶解完毕温度至94°C,制得水相液;
第二步将上述配方中的油相和复合乳化剂投入到容器中,加热搅拌熔化完毕温度至90°C,制得复合油相;
第三步将水相液加入到复合油相中乳化,转速800转/分钟条件下乳化搅拌,制得乳化炸药基质;
第四步将乳化炸药基质冷却至温度50°C左右;
第五步在乳化炸药基质中加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药;
第六步将具有爆轰感度的乳化炸药装入到Φ32_纸筒中即得炸药成品。
对制得的乳化炸药成品进行了性能测试殉爆距离5cm ;爆速4902m/s ;猛度17. 5mmο
实施例2
利用废药制备乳化炸药的所用原料如下
硝酸铵8. 87kg (29. 57%)
硝酸钠0.15kg (0.5%)
水2.07kg (6. 9%)
十二烷基硫酸钠0.01kg (0.03%)
乳化炸药废药HOkg (60. 0%)
复合乳化剂0.33kg (1.1%)
油相0.39kg (1.3%)
发泡剂0.15kg (0.5%)
促进剂0.03kg (0.1%)
其中乳化炸药废药同实施例I。
所述复合乳化剂为失水山梨糖醇单油酸酯(SP-80)和大豆卵磷脂按2 I比例混合均匀组成。
所述油相为O. 15kg石腊、O. 15kg凡士林和O. 09kg机油的混合物。
所述发泡剂由发泡剂水相和发泡剂油相组成的一种乳状液混合物;发泡剂水相由亚硝酸钠、硝酸铵和水混合均匀组成,所述发泡剂油相由复合乳化剂和柴油混合均匀组成;其中亚硝酸钠的重量30g,是发泡剂重量的20%,硝酸铵的重量30g,是发泡剂重量的20%,水的重量52. 5g,是发泡剂重量的35%,复合乳化剂的重量7. 5g,是发泡剂重量的5%,柴油的重量30g,是发泡剂重量的20%。
所述促进剂为浓度40%的柠檬酸水溶液。
利用废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下
第一步将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、乳化炸药废药和水依次投入到带夹层和搅拌装置的水相溶解罐中,温度89°C加热搅拌均匀,制得水相液;
第二步将上述配方中的油相和复合乳化剂投入到带夹层和搅拌装置的油相熔化罐中,温度90°C加热搅拌均匀,制得复合油相;
第三步将水相液加入到复合油相中乳化,转速800转/分钟条件下乳化搅拌,制得乳化炸药基质;
第四步将乳化炸药基质冷却至温度50°C左右;
第五步将冷却后的乳化炸药基质加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药;
第六步将具有爆轰感度的乳化炸药装入到Φ32_纸筒中即得炸药成品。
对制得的乳化炸药成品进行了性能测试殉爆距离5cm ;爆速4935m/s ;猛度
16.9mmο
实施例3:
利用乳化炸药废药制备乳化炸药的原料如下
硝酸铵8. 87kg (29. 57%)
硝酸钠0.54kg (1.8%)
水1.68kg (5. 6%)
十二烷基硫酸钠0.01kg (0.03%)
乳化炸药废药18.0kg (60. 0%)
乳化剂0.33kg (1.1%)
油相0.39kg (1.3%)
发泡剂O. 165kg (O. 55%)
促进剂0.015kg (O. 05%)
其中乳化炸药废药同实施例I。
所述乳化剂为失水山梨糖醇单油酸酯(SP-80 )。
所述油相为复合蜡。
所述发泡剂由发泡剂水相和发泡剂油相组成的一种乳状液混合物;发泡剂水相由亚硝酸钠、硝酸铵和水混合均匀组成,所述发泡剂油相由复合乳化剂和柴油混合均匀组成;其中亚硝酸钠的重量33g,是发泡剂重量的20% ;硝酸铵的重量33g,是发泡剂重量的20% ;水的重量57. 75g,是发泡剂重量的35% ;复合乳化剂的重量8. 25g,是发泡剂重量的5% ;柴油的重量33g,是发泡剂重量的20%。
所述促进剂为浓度40%的磷酸水溶液。
利用乳化炸药废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下
第一步将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、乳化炸药废药和水依次投入到带夹层和搅拌装置的水相溶解罐中,温度92°C加热搅拌均匀,制得水相液;
第二步将上述配方中的油相和复合乳化剂投入到带夹层和搅拌装置的油相熔化罐中,温度93°C加热搅拌均匀,制得复合油相;
第三步将水相液加入到复合油相中乳化,转速800转/分钟条件下乳化搅拌,制得乳化炸药基质;
第四步将乳化炸药基质冷却至温度50°C左右;
第五步将冷却后的乳化炸药基质加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药;
第六步将具有爆轰感度的乳化炸药装入到Φ32_纸筒中即得炸药成品。
对制得的乳化炸药成品进行了性能测试殉爆距离5cm;爆速4951m/s ;猛度
17.2mmο
·[0115]实施例4:
利用乳化炸药废药制备乳化炸药的原料如下
硝酸铵1.98kg (6. 6%)
硝酸钠O. 15kg (O. 5%)
水0.48kg (1.6%)
乳化炸药废药27.0kg (90. 0%)
乳化剂O. 15kg (O. 5%)
油相0.06kg (0.2%)
发泡剂O. 15kg (O. 5%)
促进剂0.03kg (0.1%)
其中乳化炸药废药同实施例I。
所述乳化剂为聚异丁烯丁二酰亚胺。
所述油相为复合蜡。
所述发泡剂由发泡剂水相和发泡剂油相组成的一种乳状液混合物;发泡剂水相由亚硝酸钠、硝酸铵和水混合均匀组成,所述发泡剂油相由复合乳化剂和柴油混合均匀组成;其中亚硝酸钠的重量30g,是发泡剂重量的20%,硝酸铵的重量15g,是发泡剂重量的10%,水的重量85. 5g,是发泡剂重量的57%,复合乳化剂的重量4. 5g,是发泡剂重量的3%,柴油的重量15g,是发泡剂重量的10%。
所述促进剂为20%柠檬酸水溶液。
利用乳化炸药废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下
第一步将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、乳化炸药废药和水依次投入到带夹层和搅拌装置的水相溶解罐中,温度89°C加热搅拌均匀,制得水相液;
第二步将上述配方中的油相和复合乳化剂投入到带夹层和搅拌装置的油相熔化罐中,温度88°C加热搅拌均匀,制得复合油相;
第三步将水相液加入到复合油相中乳化,转速1000转/分钟条件下乳化搅拌,制得乳化炸药基质;
第四步将乳化炸药基质冷却至温度51°C左右;
第五步将冷却后的乳化炸药基质加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药;
第六步将具有爆轰感度的乳化炸药装入到Φ32_纸筒中即得炸药成品。[0137]对制得的乳化炸药成品进行 了性能测试殉爆距离5cm;爆速4902m/s ;猛度17. 4mm。
权利要求
1.利用废药制备乳化炸药的方法,其特征在于所用原料的重量百分比如下
硝酸铵6.0% 3 5.0%
硝酸钠0.5% 5.0%乳化炸药废药60.0% 90.0%
添加_0.0 0.05%
水1.0% 8.0%
乳成介乳他_ 0.5% 3.0%
油相0.2 2.0%
发泡剂0.1% 0.6%
促进姻0.02% 0.2%; 所述乳化炸药废药是指出现破乳、析晶、硬化现象,并且失去雷管感度和爆轰能力的化学气泡敏化的乳化炸药; 所述添加剂为十_■烧基硫酸纳; 所述乳化剂为失水山梨糖醇单油酸酯或聚异丁烯丁二酰亚胺;所述复合乳化剂由失水山梨糖醇单油酸酯和乳化助剂大豆卵磷脂组成,二者的重量比为I. 5 2 I ; 所述油相为复合蜡,或石蜡、凡士林和机油的混合物; 所述发泡剂为浓度10% 40%亚硝酸钠水溶液; 所述促进剂为浓度20% 45%的磷酸水溶液或浓度20% 45%的柠檬酸水溶液; 利用废药制备乳化炸药的具体操作步骤如下 第一步水相液制备 将上述配方中的硝酸铵、硝酸钠、添加剂、乳化炸药废药和水依次投入容器中,加热搅拌温度至85°C 95°C使其充分溶解,制得水相液; 第二步复合油相制备 将上述配方中的油相、乳化剂或复合乳化剂投入容器中,加热搅拌温度至85°C 95°C使其熔化,制得复合油相; 第三步乳化 将水相液加入到复合油相中乳化,制得乳化炸药基质;乳化搅拌转速600 1200转/分钟; 第四步冷却 将乳化炸药基质冷却至温度45°C 55 °C ; 第五步敏化 在乳化炸药基质中依次加入发泡剂、促进剂搅拌敏化,制得具有爆轰感度的乳化炸药; 第六步装药 将具有爆轰感度的乳化炸药装成不同规格的药卷即得炸药成品。
2.根据权利要求
I所述的利用废药制备乳化炸药的方法,其特征在于所述发泡剂由发泡剂水相和发泡剂油相组成的一种乳状液混合物,所述发泡剂水相由亚硝酸钠、硝酸铵和水混合均匀组成,所述发泡剂油 相由复合乳化剂和柴油混合均匀组成;其中亚硝酸钠的重量为发泡剂重量的20% 40%,硝酸铵的重量为发泡剂重量的10% 40%,水的重量为发泡剂重量的30% 60%,复合乳化剂的重量为发泡剂重量的3% 10%,柴油的重量为发泡剂重量的10% 30%。
专利摘要
本发明涉及利用废药制备乳化炸药的方法。该方法包括以下工艺步骤水相液制备、复合油相制备、乳化工序、冷却工序、敏化工序和装药工序;关键在于利用了乳化炸药废药;所述乳化炸药废药是指出现破乳、析晶、硬化等现象,并且失去雷管感度和爆轰能力的化学气泡敏化的乳化炸药。制备方法中水相液的制备利用乳化炸药废药。本发明低温、环保、无“三废”污染,符合发展要求。除药卷包装外,全部回收,回收率高。
文档编号C06B31/28GKCN102515988 B发布类型授权 专利申请号CN 201110407229
公开日2013年1月2日 申请日期2011年12月9日
发明者王作鹏, 滕威, 于魏清, 侯桂侠 申请人:煤炭科学研究总院爆破技术研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (3), 非专利引用 (6),

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