CN103396277B - 利用三硝基甲苯废水的乳化炸药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明涉及三硝基甲苯废水处理和制备乳化炸药的技术领域，是一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药及其制备方法，原料按重量份数计，原料包括</b><b>0.95</b><b>份至</b><b>7.7</b><b>份的三硝基甲苯废水、</b><b>2.85</b><b>份至</b><b>9.9</b><b>份的清洁自来水、</b><b>7.5</b><b>份至</b><b>10</b><b>份的硝酸钠、</b><b>75</b><b>份至</b><b>86</b><b>份的硝酸铵、</b><b>7.5</b><b>份至</b><b>10</b><b>份的硝酸钠、</b><b>62</b><b>份至</b><b>66</b><b>份的复合蜡、</b><b>32</b><b>份至</b><b>40</b><b>份的乳化剂和</b><b>0.3</b><b>份至</b><b>0.45</b><b>份的发泡剂。本发明中利用三硝基甲苯废水制备乳化炸药，有效地利用了三硝基甲苯废水，避免了三硝基甲苯的排放对环境造成的污染，节约了清洁水资源，实现了废物利用，减少了成本的投入，避免了资源的消耗。</b>
Description
技术领域
本发明涉及三硝基甲苯废水处理和制备乳化炸药的技术领域，是一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药及其制备方法。
背景技术
在三硝基甲苯(TNT)的生产和使用过程中，会产生大量毒性大和色度高并难以处理的废水，废水呈红色或深褐色，俗称“红水”，这些废水中含有多种有机物，其中含量最多的是TNT。TNT废水的排放极易污染水源，动物饮用含TNT的污水会导致肝脏病变而死亡；另外，由于土壤对TNT有较强的吸附和富集作用，则废水中的TNT易在土壤中积存下来，从而对土壤造成永久污染，土壤中的TNT从地表渗透到地下，对地下水造成污染，人类饮用污染的地下水会对身体造成极大的危害，当植物的根系通过土壤吸收并存储TNT时,植物会发生枯萎和病死。由于TNT废水中含有大量的三硝基甲苯，还含有少量的二硝基甲苯和氨基二硝基甲苯的各种异构体，并且TNT的化学性质稳定，溶于水后不沉淀、不分离，故TNT废水的处理比较困难。目前处理TNT废水的方法主要有浓缩蒸发法、减压蒸馏法、混凝沉淀法、吸附法、臭氧氧化及多级臭氧化-生物处理法和生物法等方法，这些方法处理TNT废水存在处理流程复杂、投入成本较高和消耗能源问题。公开号为101822973的中国专利文献公开了一种通过改性羟乙基纤维素经过加温、沉析、过滤等方法制得吸附材料，并将该吸附材料用于TNT废水的处理。显然，这种处理方法存在成本投入较高的问题。因此，现有的TNT废水处理方法，存在投入成本较高和消耗资源的问题。膏状乳化炸药是一种含水炸药，国内乳化炸药的含水量在8%至13%的范围内，目前乳化炸药生产过程中的水源来源于中性自来水。
发明内容
本发明提供了一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有TNT废水处理过程中存在的投入成本较高和消耗资源的问题。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，原料按重量份数计，原料包括0.95份至7.7份的三硝基甲苯废水、2.85份至9.9份的清洁自来水、75份至86份的硝酸铵、7.5份至10份的硝酸钠、62份至66份的复合蜡、32份至40份的乳化剂和0.3份至0.45份的发泡剂。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，按下述方法得到：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的PH值控制在5至7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃至85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃至100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃至100℃；第四步，将重量份数为93份至95份的水相溶液和重量份数为5份至7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
上述第二步中水相溶液的PH值可在3.8至4的范围内。
上述乳化剂可包括重量份数为28份至32份的Span-80和4份至8份的高分子乳化剂。
上述三硝基甲苯废水可为经过滤除硬质杂质及悬浮物的三硝基甲苯废水。
本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药的制备方法下述方法进行：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的PH值控制在5至7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃至85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃至100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃至100℃；第四步，将重量份数为93份至95份的水相溶液和重量份数为5份至7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药。
下面是对上述发明技术方案之三的进一步优化或/和改进：
上述第二步中水相溶液的PH值可在3.8至4的范围内。
上述乳化剂可包括重量份数为28份至32份的Span-80和4份至8份的高分子乳化剂。
上述三硝基甲苯废水可为经过滤除硬质杂质及悬浮物的三硝基甲苯废水。
本发明中利用三硝基甲苯废水制备乳化炸药，有效地利用了三硝基甲苯废水，避免了三硝基甲苯的排放对环境造成的污染，节约了清洁水资源，实现了废物利用，减少了成本的投入，避免了资源的消耗。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：该利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，原料按重量份数计，原料包括0.95份至7.7份的三硝基甲苯废水、2.85份至9.9份的清洁自来水、75份至86份的硝酸铵、7.5份至10份的硝酸钠、62份至66份的复合蜡、32份至40份的乳化剂和0.3份至0.45份的发泡剂。
实施例2：该利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，原料按重量份数计，原料包括0.95份或7.7份的三硝基甲苯废水、2.85份或9.9份的清洁自来水、75份或86份的硝酸铵、7.5份或10份的硝酸钠、62份或66份的复合蜡、32份或40份的乳化剂和0.3份或0.45份的发泡剂。
实施例3：该利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，按下述制备方法得到：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的PH值控制在5至7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃至85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃至100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃至100℃；第四步，将重量份数为93份至95份的水相溶液和重量份数为5份至7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药。发泡剂为深圳金奥博科技有限公司生产的发泡剂。三硝基甲苯本身是一种单质猛炸药，将本发明中的乳化炸药进行使用时，三硝基甲苯会随着乳化炸药的爆炸参于爆轰，生成CO、NO和CO2气体，防止了三硝基甲苯对环境的危害。
实施例4：该利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，按下述制备方法得到：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的PH值控制在5或7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃或85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃或100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃或100℃；第四步，将重量份数为93份或95份的水相溶液和重量份数为5份或7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药。
实施例5：作为上述实施例的优化，第二步中水相溶液的PH值在3.8至4的范围内。
实施例6：作为上述实施例的优化，乳化剂包括重量份数为28份至32份的Span-80和4份至8份的高分子乳化剂。Span-80为失水山梨糖醇脂肪酸酯，Span-80为安徽合肥易泰科技有限公司生产的产品；高分子乳化剂为兰州科技化工有限公司生产的产品，产品型号为LZ2820。
实施例7：与上述实施例的不同之处在于，三硝基甲苯废水为经过滤除硬质杂质及悬浮物的三硝基甲苯废水。
对根据本发明上述实施例所获得的乳化炸药的各项性能参数（爆速、猛度、殉爆距离和作功能力）进行测试，将测试的各项性能参数的平均值与乳化炸药GB18095-2000标准的标准值进行对比，对比数据如表1所示。
表1
| 爆速（m/s） | 猛度（mm) | 殉爆距离（cm） | 作功能力（mL) | |
| 本发明中的乳化炸药 | 358×103 | 14.32 | 6.9 | 282 |
| 标准乳化炸药 | ≥3.2×103 | ≥12 | ≥3 | ≥260 |
由表1可以看出，本发明中乳化炸药的爆速、猛度、殉爆距离和作功能力均符合乳化炸药GB18095-2000标准中的要求，由此说明采用三硝基甲苯废水制备的乳化炸药具有一定的应用前景，不仅有效地利用了三硝基甲苯废水，避免了三硝基甲苯的排放对环境造成的污染，而且节约了清洁水资源，实现了废物利用，减少了成本的投入，避免了资源的消耗。
Claims (2)
1.一种利用三硝基甲苯废水的乳化炸药，其特征在于原料按重量份数计，原料包括0.95份至7.7份的三硝基甲苯废水、2.85份至9.9份的清洁自来水、75份至86份的硝酸铵、7.5份至10份的硝酸钠、62份至66份的复合蜡、32份至40份的乳化剂和0.3份至0.45份的发泡剂；其中：该利用三硝基甲苯废水的乳化炸药按下述方法得到：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的pH值控制在5至7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃至85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃至100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃至100℃；第四步，将重量份数为93份至95份的水相溶液和重量份数为5份至7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药；在第二步中水相溶液的pH值在3.8至4的范围内；乳化剂包括重量份数为28份至32份的Span-80和4份至8份的高分子乳化剂；三硝基甲苯废水为经过滤除硬质杂质及悬浮物的三硝基甲苯废水。
2.一种根据权利要求1所述的利用三硝基甲苯废水的乳化炸药的制备方法，其特征在于按下述方法进行：第一步，将所需要量的三硝基甲苯废水和所需要量的清洁自来水混合形成混合液并进行加热，混合液的pH值控制在5至7的范围内；第二步，当混合液的温度升至75℃至85℃时，向混合液中加入所需要量的硝酸铵并搅拌形成硝酸铵混合溶液，向硝酸铵混合溶液中加入所需要量的硝酸钠，使硝酸铵混合溶液形成过饱和硝酸铵混合水溶液，当过饱和硝酸铵混合水溶液加热至90℃至100℃时，得到水相溶液；第三步，将所需要量的复合蜡加热熔化后形成复合蜡熔融液，向复合蜡熔融液中加入所需要量的乳化剂混合后制成油相液，油相液的温度为90℃至100℃；第四步，将重量份数为93份至95份的水相溶液和重量份数为5份至7份的油相液进行乳化，乳化后得到乳胶基质；第五步，向乳胶基质中注入所需要量的发泡剂进行敏化，敏化后得到乳化炸药；其中：在于第二步中水相溶液的pH值在3.8至4的范围内；乳化剂包括重量份数为28份至32份的Span-80和4份至8份的高分子乳化剂；三硝基甲苯废水为经过滤除硬质杂质及悬浮物的三硝基甲苯废水。
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