CN100532333C

CN100532333C - 水胶炸药的制备方法

Info

Publication number: CN100532333C
Application number: CNB2005101231697A
Authority: CN
Inventors: 刘祖亮; 胡炳成; 叶志文; 周新利
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: CN1986499A

Abstract

本发明公开了一种水胶炸药的制备方法。它包括硝酸甲胺制备、水相制备、混合、胶凝、敏化和交联，将硝酸甲胺制备的中和反应与水相制备的溶解混合过程在一起同步进行，即首先在水相溶解机内配制或保留底液，然后将硝酸、甲胺、硝酸铵物料在60～80℃的温度下均匀、连续地加入溶解机内，反应后调整溶液ph值为4.5～6.5的弱酸性，再加入硝酸钠和胶凝剂，使温度降至30～40℃，反应3～5min后继续依次加入消焰剂、敏化剂和交联剂，最后保温成熟10～40小时得到水胶炸药。本发明的优点有：简化了生产工艺；提高了水胶炸药的生产安全性；减低了水胶炸药制备的能量消耗；减少了建设投资和生产中的电能消耗；减少了操作人员，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

水胶炸药的制备方法

一技术领域

本发明涉及一种含水炸药的制备技术，特别是一种水胶炸药的制备方法。

二背景技术

水胶炸药属于含水炸药，是一种硝酸甲胺敏化的以硝酸铵为主氧化剂的抗水性工业炸药。它具有物化性能稳定和爆炸性能优越的显著特点，但是也存在着生产过程复杂、生产不够安全和原料成本较高等一系列问题。国内外水胶炸药的制备方法都是一样的：首先将硝酸和甲胺中和制成硝酸甲胺，再将硝酸甲胺、硝酸铵、硝酸钠及胶凝剂等溶于一定量水中，然后再加入交联剂及其它辅助成分，敏化后就得到了水胶炸药。其中，硝酸甲胺中和制备与溶解、混合、敏化等过程是截然分开的，分别在各自的工房中进行；另一方面，水胶炸药制备的安全隐患主要存在硝酸甲胺的制备过程中。因为，纯硝酸甲胺或硝酸甲胺浓溶液(浓度大于75％)是一种敏感性物质，容易在热、机械等外界能量作用下发生快速分解和爆炸。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种简化工序、消除危险、降低生产成本的水胶炸药的制备方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种水胶炸药的制备方法，包括硝酸甲胺制备、水相制备、混合、胶凝、敏化和交联，将硝酸甲胺制备的中和反应与水相制备的溶解混合过程在一起同步进行，即首先在水相溶解机内配制或保留底液，然后将硝酸、甲胺、硝酸铵物料在60～80℃的温度下均匀、连续地加入溶解机内，反应后调整溶液ph值为4.5～6.5的弱酸性，再加入硝酸钠和胶凝剂，使温度降至30～40℃，反应3～5min后继续依次加入消焰剂、敏化剂和交联剂，最后保温成熟10～40小时得到水胶炸药。

本发明水胶炸药的制备方法的硝酸甲胺中和反应中，原料为100％的纯甲胺和55～60％的稀硝酸。

本发明水胶炸药的制备方法的硝酸甲胺中和反应中，硝酸甲胺中和反应中，原料为35～45％的稀甲胺和95～98％的浓硝酸。

本发明水胶炸药的制备方法的硝酸甲胺中和反应中，硝酸甲胺中和反应中，原料为75～85％的浓甲胺和75～85％的浓硝酸。

本发明的原理是：硝酸甲胺是一个强酸弱碱性的硝酸有机盐，具有很好的稳定性。它形成的过程是一个快速的中和反应，反应方程式为：

在硝酸铵水溶液中，硝酸铵以离子NH4⁺，NO3^-或离子对NH4⁺，·NO3^-的形式存在。显然，这样的体系对硝酸甲铵的中和反应是有利的。也就是说，如果将硝酸甲胺的中和制备放在硝酸铵水溶液的环境中进行，就为该反应提供了一种有利的俯化反应条件和稀释、缓和的环境氛围。

本发明与现有技术相比，其显著优点有：(1)硝酸甲胺中和制备和水相溶解两个工序合并为一个工序，简化了生产工艺；(2)硝酸甲胺形成后即分散在硝酸铵水相体系中，消除了纯硝酸甲胺或硝酸甲胺浓溶液存在的不安全性，从本质上提高了水胶炸药的生产安全性；(3)硝酸甲胺的中和反应是一个强放热过程，需要冷却；硝酸铵等无机盐的水溶解过程是一个强吸热过程，需要加热。两个反应的结合最有效地利用了各自的热量，大大减低了水胶炸药制备的能量消耗；(4)两个工序合二为一，减少了工房建设和生产设备，相应地大幅度减少了建设投资和生产过程中的电能消耗；(5)减少了操作人员，提高了生产效率，降低了生产成本。

四附图说明

附图是本发明水胶炸药的制备方法的流程图。

五具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合附图，本发明水胶炸药的制备方法，包括硝酸甲胺制备、水相制备、混合、胶凝、敏化和交联，将硝酸甲胺制备的中和反应与水相制备的溶解混合过程在一个反应器中一起同步进行，然后再在该反应中器中分别加入其它成份进行混合和配比，直接行到水酸炸药。即首先在水相溶解机内配制或保留底液(以能够搅拌为限)，然后将硝酸、甲胺、硝酸铵物料在60～80℃的温度下均匀、连续地加入溶解机内，加料时间约20±5min。反应后调整溶液ph值为4.5～6.5的弱酸性，再加入硝酸钠和胶凝剂，使温度降至30～40℃，反应3～5min后继续依次加入消焰剂、敏化剂和交联剂，有时还需要加入少量的液体燃料油(<1％)和其它添加剂(如表面活性剂等)。混合和敏化时间一般需20±5min，出料温度宜35±5℃。最后保温成熟10～40小时得到水胶炸药。

当然，本发明水胶炸药的制备方法的硝酸甲胺中和反应中，原料为100％的纯甲胺和55～60％的稀硝酸；原料为35～45％的稀甲胺和95～98％的浓硝酸；或者原料为75～85％的浓甲胺和75～85％的浓硝酸。

本发明水胶炸药的制备方法的具体实施例为：

实施例1：在体积400ml的梨形玻璃反应器，首先按照配方比例配制100g(如75ml)硝酸甲胺/硝酸胺/水的水溶液；然后在充分搅拌条件下，将浓度接近100％的甲胺缓慢、匀速地压入该水溶液中，同时滴加浓度约58％的稀硝酸和匀速加入细粉状硝酸铵。注意反应过程中保持硝酸微过量，反应温度≤70℃，加料反应时间10～12min，反应终点ph值为4.5～6.5；再一次性加入预混的粉状硝酸钠和田菁粉，温度下降并保持在35～45℃；反应3min后顺次加入硝焰剂和珍珠岩粉，间隔时间3min；最后在温度30～40℃的条件下一次性加放交联剂，搅拌反应10min后就可将物料倒出，装在Φ40mm的塑料管内，并在30℃左右静置成熟16～20小时，即为水胶炸药。

各种物料的加入量均按配方比例计算，总计加料量250g(底液除外)。测得样器爆速4600m-s^-1，殉爆7cm，猛度16.6mm。

实施例2：同上，但采用40％的稀甲胺和98％的浓硝酸，同时强化中和和溶解时的搅拌强度。

测得样品爆速4300m-s^-1，殉爆7cm，猛度15.9mm。

实施例3：同上，但采用实施例2的反应溶液100ml作为底液；采用80％甲胺溶液和80％的硝酸溶液；保温成熟40小时。

测得样品爆速4500m-s^-1，殉爆9cm，猛度16.3mm。

Claims

1、一种水胶炸药的制备方法，包括硝酸甲胺制备、水相制备、混合、胶凝、敏化和交联，其特征在于：将硝酸甲胺制备的中和反应与水相制备的溶解混合过程在一起同步进行，即首先在水相溶解机内配制或保留底液，然后将硝酸、甲胺、硝酸铵物料在60～80℃的温度下均匀、连续地加入溶解机内，反应后调整溶液ph值为4.5～6.5的弱酸性，再加入硝酸钠和胶凝剂，使温度降至30～40℃，反应3～5min后继续依次加入消焰剂、敏化剂和交联剂，最后保温成熟10～40小时得到水胶炸药。

2、根据权利要求1所述的水胶炸药的制备方法，其特征在于：硝酸甲胺中和反应中，原料为100％的纯甲胺和55～60％的稀硝酸。

3、根据权利要求1所述的水胶炸药的制备方法，其特征在于：硝酸甲胺中和反应中，原料为35～45％的稀甲胺和95～98％的浓硝酸。

4、根据权利要求1所述的水胶炸药的制备方法，其特征在于：硝酸甲胺中和反应中，原料为75～85％的浓甲胺和75～85％的浓硝酸。