CN1053052A

CN1053052A - 新型粉状铵油炸药的配方及其工艺

Info

Publication number: CN1053052A
Application number: CN 89105829
Authority: CN
Inventors: 洪有秋; 刘厚平; 郭子庭; 毛信喜; 周康波; 张农生; 吴泽尧; 向力
Original assignee: Changsha Research Institute Of Mining And Metallurgy ministry Of Metallurgical Industry
Current assignee: Changsha Research Institute Of Mining And Metallurgy ministry Of Metallurgical Industry
Priority date: 1989-12-25
Filing date: 1989-12-25
Publication date: 1991-07-17
Anticipated expiration: 2004-12-25
Also published as: CN1030568C

Abstract

本发明涉及的是工业炸药领域中的一种采用硝酸铵结晶过程控制法制备的新型粉状铵油炸药配方及其工艺。它具有分散度大、混合均匀、稳定性及安定好、爆炸性能指标较高和成本低廉等特点。该类炸药具有岩石型和煤矿许用型品种、适应面较广。

Description

采用硝酸铵结晶过程控制法制备新型粉状铵油炸药的方法与组成涉及的是工业炸药领域中的一种配方及工艺。

现有的粉状铵油炸药（包括岩石型及煤矿许用型），由于其制备工艺简单、安全可靠、成本低廉，是国内外生产和应用的主要工业炸药品种之一。但是，这类铵油炸药爆炸性能较低、贮存期很短，易吸湿结块、抗水性能差，不能满足中硬以上岩石爆破的要求。为解决这些问题，国内外做了大量的工作，例如：

1.完善加工工艺。主要采用单一的机械破碎（包括轮碾机、凸轮粉碎机、球磨机或混药筒）气轮干燥来降低硝酸铵的细度及水份。

2.提高铵油炸药的爆炸性能。主要途径是采用颜料类（金属铝粉、镁粉）或单质炸药（三硝基甲苯、二硝基甲苯、一硝基甲苯）、甲胺硝酸盐等作敏化剂。

在上述众多工作的基础上铵油炸药品种不少，仍未得到广泛运用。（见CN86100375A、日本专利83-46448、83-57309）。

本发明的目的是采用一种有效而可靠的制备技术、选择适用的敏化剂及分散剂制备具有较高安定性、稳定性和贮存期长（达6个月）、爆炸性能指标高而成本低廉的新型粉状铵油炸药。

本发明的技术特征是：利用硝酸铵饱和水渗液在其蒸发干燥结晶过程中，以复合分散剂粉末和疏松剂纤维质粉末为研磨介质、通过机械碾压，使硝酸铵研磨成粒度可达100%过120目标准筛的微细粉末，并经由燃料型敏化剂敏化，形成分散度大而混合均匀的粉状铵油炸药。

本发明的配方及其工艺分述如下：

一、工艺步骤：

1.以硝酸铵（包括结晶状工业硝酸铵或粒状农用硝铵）为溶质，加入2～10%的水溶性溶剂加热，使硝酸铵溶解完全，形成硝酸铵饱和溶液的温度为80～130℃。水溶性溶剂可单独采用水、乙二醇、二乙二醇、过氧化氢，也可为水与乙二醇、二乙二醇、过氧化氢的混合溶液，溶质也可以加入5～20%的硝酸钠或硝酸钾代替部分硝酸铵。

2.在研磨设备中，将上述配制的硝酸铵饱和溶液在蒸发干燥、排除水分时加入研磨介质进行碾压。在研磨介质作用下产生研磨，使硝酸铵在结晶过程中细度及其晶形得到控制，形成微细的颗粒。

研磨介质的主要成分是，100%过40目的标准筛、不予干的木粉或蔗渣及其它纤维质粉末，细度100%过120目标标筛的复合分散剂，它可以为由十八烷胺（或合成烷胺）与硬脂酸、磷酸及硫酸的中和物形成的阳离子型表面活性剂和分散载体组成。分散载体可为矿石粉，如膨润土、蛭石、硅藻土、海泡石、白云石、石灰石、滑石粉、褐煤、泥煤、焦炭、木炭、石煤等物质中的一种，或上述数种矿石粉的混合物。

3.将上述研磨物料加入复合燃料型敏化剂进行敏化。敏化剂由重油、抗水剂（石腊、沥青、松香）、表面活性剂（聚乙烯醇、斯盘-80、硬脂酸）组成，敏化剂共熔点为60～80℃，密度为0.8～1.0克/厘米³。

二、本发明的组分百分比为：

硝酸铵70～92%（硝酸钾或硝酸钠0～15%）

疏松剂（木粉或蔗渣）：3～6%

复合燃料型敏化剂：1.5～6.0%

梯恩梯：0～7%

复合分散剂 0.1～1%

其它也可以为氯化钠15～20%

三、本发明按上述配方及工艺加工的粉状铵油炸药的工艺流程如图1.

本发明的优点是：

1.现有单一机械方法，硝酸铵粒度最多也只能达到100%过60目标准筛，而本发明可使硝酸铵的粒度达到100%过120目标准筛。

2.本发明所制备的铵油炸药分散度大，混合均匀性好，可以大大改善爆轰反应条件，提高爆炸性能。现有的铵油炸药临界直径大，小直径（φ32mm）纸壳包不能以8号雷管起爆，而本发明临界直径小，8号雷管能直接起爆。目前国内改性的铵油炸药（如铵松蜡、铵沥蜡作药）虽能被雷管起爆，但爆速只有2400～2800米/秒，φ32mm纸壳药包、爆力为240～280ml，猛度为9～11mm，而本发明爆速达3300～3500米/秒，猛度为12～15mm，爆力为320～350ml。

3.现有的铵油炸药贮存期短（仅低于1个星期），而且含有昂贵的锰性炸药（如TNT、RDX、硝基胍等硝基化合物）和高热值金属燃料（铝粉、镁粉），故成本高，安全性和安定性差，而本发明贮存期长达6个月，成本低廉且安全性和安定性均好。

4.本发明方法简单，易推广使用。

实施例：

例一、按上述制备工艺采用水为溶剂、91.6%的硝酸铵。硬结后的结晶状工业硝酸铵经破碎机粗破，投入带夹套的溶化罐中加热，搅拌溶化，形成超饱和溶液，其温度为100～130℃通过计量罐计量后将硝酸铵超饱和水溶液投入一段轮碾机、蒸发干燥，在硝酸铵析晶过程中加入研磨介质木粉4.5%和复合分散剂0.5%（脂肪酸铵与酸所形成的表面活性剂），物料温度控制在75～85℃，经20～40分钟研磨干燥后，硝酸铵即形成粒度可达100%过120目标准筛的微细粉末，其水份含量低于0.3%。尔后投入熔融的燃料型敏化剂0.5%，其敏化温度为80～100℃，经10～15分钟混合而形成固相混合炸药体系，最后经二段轮碾压冷混、凉药（必要时可以水套管冷却）至温度在40℃以下即产出本发明的粉状铵油炸药。

上述工艺的流程及配方如图2。

按上述工艺生产的炸药的主要技术经济指标为：

密度（g/cm） 0.85～1.00

爆速（m/s） φ32mm蜡纸 3200～3500

φ20mm蜡纸 2400～2500

猛度（mm）铅柱压缩值 13～15

爆力（ml）铅铸值 320～350

殉爆度（cm） 5～8

氧平衡（%） +0.65

例二：实施的主要步骤同实施例一，仅需在二段轮碾中加入3～7%的TNT代替部分敏化剂。

其配方为：硝酸铵 87～90%

TNT 3～7%

木粉 4%

复合分散剂 0.5%

复合燃料敏化剂 1.5～2.5%

其产品的主要技术经济指标为

密度（g/cm³） 0.9～1.05

爆速（m/s） 3300～3600

猛度（mm） 13～15

爆力（ml） 320～340

殉爆（cm） 5～8

例三：煤矿许用铵油炸药其实施主要步骤同实施例一，仅在二段轮碾机中投料时增加消药剂氯化钠10～15%

其配方为：硝酸铵 75～80%

氯化钠 10～15%

木粉 4～6%

复合分散剂 0.5%

敏化剂 1.5～4.0%

其产品的主要技术经济指标为：

密度（g/cm³） 0.9～1.10

爆速（m/s） 3000～3400

猛度（mm） 10～12

爆力（ml） 250～300

殉爆（cm） 3～5

氧平衡（%） -0.8～+2.2

Claims

1、一种属于工业炸药领域的岩石型和煤矿许用型的铵油炸药。其特征是：利用硝酸铵饱和水溶液在其蒸发干燥结晶过程中，以复合分散剂和疏松剂为研磨介质，通过机械碾压，使硝酸铵粒度可达100%过120目标准筛的微细粉末，并经复合燃料型敏化剂敏化、凉药而形成分散度大而均匀的粉状铵油炸药。其组份百分比为：

水溶性溶剂： 2～10%

硝酸铵 70～92%

硝酸钾(硝酸钠) 0～15%

疏松剂 3～6%

复合燃料型敏化剂 1.5～6.0%

梯恩梯 0～7%

复合分散剂 0.1～1%

其它也可以为氯化钠 15～20%

2、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的制备工艺，其特征在于：硝酸铵溶解完全形成的饱和溶液的温度为80～130℃、研磨干燥过程的温度为75～85℃，敏化过程的温度为75～85℃。

3、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：水溶性溶剂可以为单一的水、乙二醇、二乙二醇、过氧化氢或水与乙二醇、二乙二醇、过氧化氢的混合物溶液。

4、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：研磨介质由复合分散剂和疏松剂组成，两者的含量分别为0.1～1%和3.0～6.0%。

5、根据权利要求4所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：疏松剂可以为木粉、煮渣及其它纤维素粉末，其细度为100%过40目的标准筛，且不予干。

6、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：复合分散剂是以十八烷胺（或合成烷胺）与硬脂酸或磷酸或硫酸的中和反应物形成的阳离子型表面活性剂用分散载体混合而成，此分散剂细度为100%过120目的标准筛。

7、根据权利要求6所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：分散载体为矿石粉类物质，它可以为：膨润土、蛭石、硅澡土、海泡石、白云石、石灰石、滑石粉、褐煤、泥煤焦炭、石煤等物料中的一种，或上述矿石粉中的数种混合物。

8、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：复合燃料敏化剂由重油、抗水剂（石腊、沥青、松香）、表面活性剂（聚乙烯醇、斯盘-80、硬脂酸）组成。敏化剂其熔点为60～80℃，密度为0.8～1.0克/厘米³。

9、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：制备成岩石粉状铵油炸药的组成为：

硝酸铵 80～92%

硝酸钾（钠） 0～15%

木粉 3.8～4%

复合燃料敏化剂 1.6～4%

复合分散剂 0.3～0.5%

10、根据权利要求1所述的新型粉状铵油炸药的配方，其特征在于：制备成的煤矿用的粉状铵油炸药的组成为：

硝酸铵 70～85%

硝酸钾 0～15%

木粉 4.5～6%

复合分散剂 0.3～0.5%

复合燃料敏化剂 2～3.5%

氯化钠 15～20%