CN102503904B - 一种从废弃hmx基炸药中回收hmx的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法，包括以下步骤：用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡，对HMX基废弃炸药中的辅材组分进行溶解，从而使炸药软化松塌；对步骤一中所得混合物进行过滤，保留固体物质；用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质，形成溶解液；对步骤三中所得的溶解液进行过滤，保留滤液；以水为非溶剂，采用溶剂-非溶剂法对步骤四中所得滤液进行结晶，水滴加完毕后继续搅拌，让固体物全部析出。将固体物过滤、洗涤，真空干燥，得到白色固体颗粒物，即为HMX。本发明不仅可以在简单的溶解过程当中去除部分辅材组分，重结晶过程也进一步提高了炸药晶体品质，且具有很高的回收产品的纯度和回收率。

Description

一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法

技术领域

本发明涉及一种废弃炸药的回收处理技术，特别涉及一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的技术方法。

背景技术

废弃火炸药由于其不稳定性、不安全性和较强的毒性，对人类和环境构成了较大的威胁，制造了恐怖的气氛并潜伏着重大的安全隐患，成为世界性的一大公害。必须对废弃火炸药进行销毁或回收。目前，我国的废弃火炸药主要进行焚烧销毁处理，不仅带来严重环境危害，还造成巨大的资源浪费。

由于HMX的高能量和高价格，以及在一些复合炸药中的高含量，使得HMX基废弃炸药回收势在必行，而且会产生巨大的经济效益。因此，通过研究形成一套切实可行的废弃火炸药回收利用技术，降低弹药制造成本，促进废弃物资源化利用，变废为宝，同时尽量降低环境污染，减少因废弃炸药给人民生活带来的安全隐患，促进环境和资源的和谐。

但是，从当前废弃炸药中回收HMX的研究现状来看，主要是采用溶解辅材组分的方法，该方法主要存在以下几个方面的问题，包括有毒试剂的使用，仅能处理含有简单组分的废弃炸药，对于含复杂组分的废弃炸药的回收周期较长，工艺繁琐，并且HMX得率较低，纯度不够理想等等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的技术方法，不仅可以在简单的溶解过程当中去除部分辅材组分，并且重结晶过程本身也是对炸药晶体品质进一步提高的过程，有利于回收HMX的性能提高和实际运用。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法，包括以下步骤：

步骤一：用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡，对HMX基废弃炸药中的辅材组分进行溶解，从而使炸药软化松塌；

步骤二：对步骤一中所得混合物进行过滤，保留固体物质；

步骤三：用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质，形成溶解液；

步骤四：对步骤三中所得的溶解液进行过滤，保留滤液；

步骤五：以水为非溶剂，采用溶剂-非溶剂法对步骤四中所得滤液进行结晶，水滴加完毕后继续搅拌，让固体物全部析出。

步骤六：将固体物过滤、洗涤，真空干燥，得到白色固体颗粒物，即为HMX。

进一步的技术方案是，所述步骤一中乙酸乙酯的质量为待回收废弃HMX基炸药的2～4倍；用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡时间为30～120min。由于废弃HMX基炸药中的辅材组分包括粘结剂、增塑剂，这些物质大部分能够溶解于乙酸乙酯中，通过步骤一和二，能将废弃HMX基炸药中的辅材组分清除。

进一步的技术方案是，所述步骤三中二甲基亚砜的质量为待回收废弃HMX基炸药的2.5～4倍；用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质时间为20～60min。步骤三是利用HMX和二甲基亚砜的相溶性，将HMX溶解于二甲基亚砜中，从而排除其他杂余物质成分。

进一步的技术方案是，所述步骤五中非溶剂水的质量为二甲基亚砜的0.3～1倍；非溶剂水滴加完毕后继续搅拌时间为10～30min。

进一步的技术方案是，所述步骤六中过滤、洗涤后的固体物质真空干燥的时间为3～6h，温度为60～80℃。

进一步的技术方案是，所述步骤一、三、五可选择任意的辅助条件完成，所述的辅助条件包括：

(1)50～300r/min的机械搅拌；

(2)30～60℃水浴加热；

(3)0.1～1A超声波。

利用本发明的技术方案，可以非常方便地将HMX从废弃HMX基炸药中提取出来，而且非常巧妙地利用简单的溶解过程当中去除部分辅材组分，并且重结晶过程本身对炸药晶体品质做了进一步提高，具有很重要的实际意义。

附图说明

图1回收的平均粒径低于100μm的HMX折光匹配显微镜图片；

图2回收的平均粒径高于100μm的HMX折光匹配显微镜图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

(1)分别称取60g乙酸乙酯，20g废弃炸药的造型粉，加入三口烧瓶中。将三口烧瓶置于温度为60℃的水浴锅中，在电流强度为0.4A超声波的条件下，用200r/min速度拌30min，然后过滤，取固体物质待用；

(2)另取一只洁净的三口烧瓶称取64g二甲基亚砜，并将(1)中产物转移至其中。将该三口烧瓶置于温度为60℃的水浴锅中，在电流强度为0.4A超声波的条件下，用200r/min速度搅拌20min，然后过滤，取液体物质待用；

(3)将(2)中所得液体物质转移至洁净的三口烧瓶中，另取25.6g的纯净水于洁净量筒中。将纯净水以512μl/min的速度蠕动滴加至三口烧瓶中，滴加时辅以机械搅拌。50min后，纯净水滴加完毕，超声和机械搅拌10min，然后过滤，并用水反复冲洗，取固体物质；

(4)将(3)中所得固体物质转移至质量为已知的表面皿中，置于80℃的真空烘箱中，烘至恒重，即得回收样品。

实施例2

按实施例1的方法，但把废弃炸药的量扩大10倍，即200g，其它各种材料用量相应增加，操作条件同实施例1。

实施例3

按实施例1的方法，将乙酸乙酯的用量变为40g，其它操作条件同实施例1。

实施例4

按实施例1的方法，过程中不使用超声波，其它操作条件同实施例1。

实施例5

按实施例1的方法，在步骤(1)中，水浴温度降低为50℃，其它操作条件同实施例1。

实施例6

按实施例1的方法，在步骤(1)中，水浴温度升高为70℃，其它操作条件同实施例1。

实施例7

按实施例1的方法，在步骤(3)中，水浴温度设为40℃，其它操作条件同实施例1。

实施例8

按实施例1的方法，机械搅拌速度均设为300r/min，其它操作条件同实施例1。

实施例9

按实施例1的方法，在步骤(3)中，水量调整为60g，其它操作条件同实施例1。

实施例10

按实施例1的方法，在步骤(3)中，纯净水快速加入，其它操作条件同实施例1。

实施例11

(1)分别称取60kg乙酸乙酯，20kg废弃炸药的造型粉，加入150L反应釜中。60℃水浴加热，超声波助溶，用300r/min速度拌60min，然后过滤，取固体物质待用；

(2)称取60kg二甲基亚砜至反应釜，并将(1)中产物转移至其中。60℃水浴加热，超声波助溶，用200r/min速度搅拌20min，然后过滤，取液体物质待用；

(3)将(2)中所得液体物质转移至反应釜中，另取24kg的纯净水于铝锅中。将纯净水滴加至反应釜中，滴加时辅以机械搅拌，30min滴加完毕。继续超声和机械搅拌10min，然后过滤，并用水反复冲洗，取固体物质；

(4)将(3)中所得固体物质转移至质量为已知的托盘中，置于80℃的真空烘箱中，烘至恒重，即得回收样品。

实施例12

按实施例11的方法，在步骤(1)中，加料时喷1kg左右的纯净水，其它操作条件同实施例1。

实施例13

按实施例11的方法，在步骤(3)中，加水量调整为60kg，并一次性加入，其它操作条件同实施例1。

对上述13个实施例中所回收HMX的晶型、纯度、回收率、表观密度、熔点和颗粒度进行测试，测试结果如表1。

表1  回收HMX的相关参数

由表1可以看出，所有回收样品均为β型，纯度均在98％以上，熔点均在273.0℃以上，达到HMX国军标二级品要求。回收样品的密度均在1.89g.cm-3以上，与普通HMX工业品相当，可以满足使用要求。回收率随着实验量的增加而提高，特别是在中试实验时，回收率达到90％以上，见实施例11～13；回收率随着水量的增加而提高，见实施例9，实施例13；回收HMX的粒径与加水量和加水速率有很大关系，快速加水，导致颗粒度降低，见实施例10，实施例13；在用乙酸乙酯溶解去除废弃炸药中的杂质组分时，加入一定量的水，或改变机械搅拌速率或水浴温度、是否使用超声波等，对于回收样品的纯度和回收率没有显著影响，见实施例4、实施例8、实施例5，实施例9、实施例12；在重结晶过程中，提高水浴温度，有利于提高回收HMX纯度，见实施例7；乙酸乙酯用量在一定范围内变化，不会影响回收HMX的纯度和收率，见实施例2。

实施例10和实施例13回收的HMX折光匹配显微镜图片见附图1，其他实施例3回收的HMX折光匹配显微镜图片见附图2。

通过以上实施例表明，所发明的从废弃HMX炸药中提取HMX的方法，操作条件宽松，可以在一定范围内变动而不影响回收产品的纯度和收率。

Claims (2)

1.一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡，对HMX基废弃炸药中的辅材组分进行溶解；

步骤二：对步骤一中所得混合物进行过滤，保留固体物质；

步骤三：用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质，形成溶解液；

步骤四：对步骤三中所得的溶解液进行过滤，保留滤液；

步骤五：以水为非溶剂，采用溶剂-非溶剂法对步骤四中所得滤液进行结晶，水滴加完毕后继续搅拌，让固体物全部析出；

步骤六：将固体物过滤、洗涤，真空干燥，得到白色固体颗粒物，即为HMX；

所述步骤一中乙酸乙酯的质量为废弃HMX基炸药的2～4倍，用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡时间为30～120min；

所述步骤三中二甲基亚砜的质量为待回收废弃炸药的2.5～4倍，用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质时间为20～60min；

所述步骤五中非溶剂水的质量为二甲基亚砜的0.3～1倍，非溶剂水滴加完毕后继续搅拌时间为10～30min；

所述步骤六中过滤、洗涤后的固体物质真空干燥的时间为3～6h，温度为60～80℃。

2.根据权利要求1所述的一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法，其特征在于：所述步骤一、三、五可选择以下的一个或多个辅助条件完成，所述的辅助条件包括：

（1）50～300r/min的机械搅拌；

（2）30～60℃水浴加热；

（3）0.1～1A超声波。

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