CN1051548A

CN1051548A - 无梯岩石硝铵炸药

Info

Publication number: CN1051548A
Application number: CN 90106567
Authority: CN
Inventors: 温瑞远; 王波庆
Original assignee: NO 845 PLANT LAOSHAN QINGDAO; China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: NO 845 PLANT LAOSHAN QINGDAO; China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1991-05-22

Abstract

本发明的无梯岩石硝铵炸药属于工业炸药领域。该炸药是由硝酸铵和木粉加入复合油、复合表面活性剂和复合添加剂等配制而成，它从根本上消除了梯恩梯的危害，同时保持了岩石硝铵炸药的爆炸性能，具有良好的防潮防结块能力，是一种很有实用价值的岩石炸药。

Description

本发明的无梯岩石硝铵炸药属于工业炸药领域。

目前所采用的粉状岩石硝铵工业炸药主要有两大类。第一类为含有梯恩梯（TNT）的铵梯炸药，例如2号岩石硝铵炸药（含TNT11%）、2号铵梯油炸药（含TNT7%）、2号抗水铵梯油炸药（含TNT5%）和3号抗水铵梯油炸药（含TNT3%）;第二类为不含梯恩梯的铵油和铵松蜡炸药。在第一类铵梯炸药中的2号岩石硝铵炸药的爆炸性能良好，适宜于岩石爆破。但在生产过程中粉尘大，含有危害职工身体健康的梯恩梯，造成环境污染，并且在贮存和使用中易吸湿结块、板结硬化。铵梯油炸药尽管降低了粉尘减轻污染，但仍含有梯恩梯，没有根除梯恩梯对职工健康的危害和对环境的污染。而且近年来由于梯恩梯原料短缺，价格猛涨，大大降低了铵梯炸药生产厂的经济效益。在第二类不含梯恩梯的铵油和铵松蜡炸药中，虽然没有梯恩梯的危害，但这类炸药的爆速、猛度、爆力等性能都较低，不适用于破碎硬岩。因此，急需推出一种既能保持2号岩石硝铵炸药的爆炸性能，又没有梯恩梯的危害的新型岩石炸药。

本发明的目的是提供一种不含有毒性爆炸物质梯恩梯，但其爆炸性能与含有11%的梯恩梯的2号岩石铵梯炸药性能相当，其作功能力又有明显的提高，而且具有防潮防结块能力强、生产成本低廉的无梯岩石硝铵炸药。

本发明的要点在于该无梯岩石硝铵炸药的组成含量为（重量%）：

硝酸铵 85.0～95.0

木粉 2～8

复合油 1～5

复合表面活性剂 0.05～5

复合添加剂 0.2～2

为了制备爆炸性能良好且防潮防结块能力强的无梯岩石硝铵炸药，针对2号岩石铵梯炸药氧平衡为+3.3%，氧利用率不高的缺陷，设计无梯岩石硝铵炸药的氧平衡接近于零。在这种情况下，组分的反应最完全，放热量最大，提高了炸药的作功能力。

用于制备无梯岩石硝铵炸药的氧化剂，可以单独采用硝酸铵，也可以和硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙等硝酸盐以及高氯酸盐混合使用。硝酸铵以结晶硝酸铵为佳。

作为可燃剂成分的木粉，其材质以红松、白松为好，无肉眼可见杂质及腐朽现象。同时，木炭粉、松树皮粉、谷糠粉等都可以作为木粉的代用品。

在保证炸药其他性能的前提下，可燃剂组分应尽量多地选用热值较高的物质，例如含碳氢比较高的油蜡类，这样可以提高炸药的作功能力。同时，由几种油蜡类物质所组成的复合油相，在常温下呈固态，而在高温下呈液态。这样，在轮碾加工过程中复合油与硝酸铵的混合比较均匀，在常温下复合油包覆硝酸铵颗粒，避免了炸药的渗油变性和浸水浮油现象，因而增强了防潮和防结块能力，提高了有效期。在常温下呈液态或熔点低于100℃的油蜡类物质均可作为复合油的组分之一。这样的油蜡类物质有轻柴油、重柴油、白石蜡、黄石蜡、地蜡、蜂蜡、鲸蜡、微晶蜡、褐煤蜡、石蜡油、松香、松香酸、硬脂酸、软脂酸、油酸、机油、白油、玉米油、棉籽油、花生油等。选取上述油蜡类物质的2～4种，在80°～120℃的温度下熬制60～90分钟，即制得复合油。

选用适当的表面活性剂，对于提高炸药本身的爆炸性能以及增强炸药的防潮防结块能力，都是十分关键的问题。从本发明的无梯岩石硝铵炸药的组成成分来看，选用由一种亲水性较强的表面活性剂和另一种亲油性较强的表面活性剂所组成的复合表面活性剂，其使用效果更好。选用这种复合表面活性剂时，亲水性较强的一端与硝酸铵相连，而亲油性较强的一端与复合油相连，于是硝酸铵和复合油通过表面活性剂能够更紧密更牢固地联系在一起，这样，不仅可以增强炸药的防潮防结块能力，而且可以提高炸药的爆速和猛度等爆炸性能。可应用于无梯岩石硝铵炸药的表面活性剂可以是阴离子型表面活性剂，也可以是阳离子型表面活性剂，还可以是非离子型表面活性剂。常用的表面活性剂有：硬脂酸和硬脂酸的盐类、油酸、油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、十二烷胺、十八烷胺、十二烷胺乙酸盐、十八烷胺乙酸盐、司本系列产品、吐温系列产品等。通常情况下，将亲水性强的表面活性剂和亲油性强的表面活性剂按照重量比为1∶1加以混合，即制得复合表面活性剂。

为了增加该炸药中各组分的活性作用，提高无梯炸药的爆炸性能，特别是作功能力的提高，可在其中加入一种复合添加剂。该复合添加剂是由2～4种无机盐和有机化合物按照相等比例混合而成的粉末状物质。由于这种复合添加剂的存在，提高了炸药的起爆感度而不使机械感度过度增加，这就充分发挥了炸药中各组分的作用，使无梯炸药的爆炸性能均优于2号岩石铵梯炸药的部颁标准。可以充当复合添加剂组分的物质有：硝酸铁、硝酸锌、硝酸钴、硝酸铬、硝酸铅、硝酸铜、硝酸脲、硝酸胍、氯化锌、氯化铜、氯化钠、氯化钾、氯化铵、重铬酸钾、重铬酸钠、重铬酸铵;脲类、胍类、脒类化合物;脲醛缩合物、醛胺缩合物以及氰胺聚合物等。

本发明的无梯岩石硝铵炸药的生产工艺过程是：

将硝酸铵和木粉入碾，起尘后加入复合表面活性剂，然后加入液化的复合油，在第35分钟时加入复合添加剂，第40分钟时出料。经筛药、凉药后装药。

如果在该发明的无梯岩石硝铵炸药中添加适当的抗水剂例如沥清石蜡（沥清/石蜡＝1∶1），即制得抗水无梯岩石硝铵炸药。

如果在该发明的无梯岩石硝铵炸药中添加少量的梯恩梯，例如4.5%（占炸药总量的重量%），则可制得少梯岩石硝铵炸药，其爆炸性能优于含梯恩梯11%的2号岩石铵梯炸药和含梯恩梯7%的2号铵梯油炸药。

采用本发明的无梯岩石硝铵炸药同现有的铵梯炸药相比，具有如下的优点：

1、该无梯岩石硝铵炸药不含有毒性爆炸性物质梯恩梯，而且它的爆炸性能与2号岩石铵梯炸药相当，作功能力又有明显提高。因此，可以用该炸药来代替2号岩石铵梯炸药，从而根除了梯恩梯对职工健康的危害和对环境的污染。

2、由于在该炸药中加入了复合油和复合表面活性剂等组分，因而使炸药的防潮防结块能力大大增强，提高了炸药的有效期，药卷在贮存两年以后仍然柔软，其爆炸性能也不会显著降低。

3、复合添加剂组分的加入，使该炸药的爆炸性能特别是作功能力明显的提高，炸药的单耗有一定的降低（5%左右）。同时，由于该炸药不含有梯恩梯，不仅根除了梯恩梯的危害，而且使生产成本降低，该炸药的原材料成本较2号岩石铵梯炸药每吨降低350元左右。因此，具有明显的社会效益和经济效益。

无梯岩石硝铵炸药的技术性能和2号岩石铵梯炸药的部颁标准对比列于表1中。

表1

抗水无梯岩石硝铵炸药的爆炸性能和3号抗水铵梯油炸药标准的爆炸性能对比列于表2中。

表2

少梯岩石硝铵炸药的爆炸性能和2号铵梯油炸药的爆炸性能对比列于表3中。

表3

实施例1 无梯岩石硝铵炸药的制备

A、配方组成（重量%）：硝酸铵90.9，木粉5，复合油3.5，复合表面活性剂0.1，复合添加剂0.5。

B、制备工艺：将硝酸铵和木粉入碾，起尘后加入复合表面活性剂，然后加入液化的复合油，在第35分钟时加入复合添加剂，第40分钟出料。经筛药、凉药后装药。

C、炸药性能：殉爆距离（cm）≥5

猛度（mm） 14

爆力（ml） 394

爆速（m/s） 3416

实施例2 抗水无梯岩石硝铵炸药的制备

A、配方组成（重量%）：硝酸铵90.4，木粉5，复合油3.2，复合表面活性剂0.1，复合添加剂0.5，抗水剂（沥清/石蜡＝1∶1）0.8。

B、制备工艺：将硝酸铵和木粉入碾，起尘后加入复合表面活性剂、复合油和抗水剂，在第35分钟时加入复合添加剂，第40分钟时出料。经筛药、凉药后装药，装药温度为30～42℃。

C、炸药性能：殉爆距离（cm）

浸水前 ≥4

浸水后 ≥2

猛度（mm） 13.4

爆力（ml） 390

爆速（m/s） 3197

实施例3 少梯岩石硝铵炸药的制备

A、配方组成（重量%）：硝酸铵88.5，木粉4，复合油2.4，梯恩梯4.5，复合表面活性剂0.1，复合添加剂0.5。

B、制备工艺：将硝酸铵和木粉入碾，起尘后加入复合表面活性剂和复合油，第25分钟时加入梯恩梯，此时温度应在70°～75℃，接着加入复合添加剂，在第40分钟时出料，经筛药、凉药后装药。

C、炸药性能：殉爆距离（cm） ≥6

猛度（mm） 15.4

爆力（ml） 391

爆速（m/s） 3557

Claims

1、一种由氧化剂、可燃剂、复合油、复合表面活性剂及复合添加剂所组成的无梯岩石硝铵炸药，其特征在于该炸药的组成含量为(重量%)：

硝酸铵 85.0～95.0

木粉 2～8

复合油 1～5

复合表面活性剂 0.05～5

复合添加剂 0.2～2

2、根据权利要求1所述的无梯岩石硝铵炸药，其特征在于所说的复合油是由下列2～4种油蜡类物质在80°～120℃下熬制60～90分钟制成。这样的油蜡类物质是：轻柴油、重柴油、白石蜡、黄石蜡、地蜡、蜂蜡、鲸蜡、微晶蜡、褐煤蜡、石蜡油、松香、松香酸、硬脂酸、软脂酸、油酸、机油、白油、玉米油、棉籽油、花生油等。

3、根据权利要求1所述的无梯岩石硝铵炸药，其特征在于所说的复合表面活性剂是由亲水性较强的一种表面活性剂和亲油性较强的一种表面活性剂按照重量比为1∶1组成。这样的表面活性剂是：硬脂酸和硬脂酸的盐类、油酸、油酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钠、十二烷胺、十八烷胺、十二烷胺乙酸盐、十八烷胺乙酸盐、司本系列产品、吐温系列产品等。

4、根据权利要求1所述的无梯岩石硝铵炸药，其特征在于所说的复合添加剂是由下列2～4种无机盐和有机化合物按照相等比例混合而成。这样的物质是：硝酸铁、硝酸锌、硝酸钴、硝酸铬、硝酸铅、硝酸铜、硝酸脲、硝酸胍、氯化锌、氯化铜、氯化钠、氯化钾、氯化铵、重铬酸钾、重铬酸钠;脲类、胍类、脒类化合物;脲醛缩合物、醛胺缩合物以及氰胺聚合物等。