CN1057639A

CN1057639A - 高分散度粉状铵油炸药

Info

Publication number: CN1057639A
Application number: CN 90105484
Authority: CN
Inventors: 洪有秋; 刘厚平; 毛信喜; 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: 1990-06-27
Filing date: 1990-06-27
Publication date: 1992-01-08
Anticipated expiration: 2005-06-27
Also published as: CN1029118C

Abstract

本发明涉及的是工业炸药领域中的高分散度粉状铵油炸药的工艺与配方。它具有颗粒细分散度高，稳定性与安定性好爆炸性能高、成本低廉，有利环境保护和工人健康，并且抗水性好等特点，此种炸药分岩石型和煤矿许用型两类品种，能满足各种矿山与工程爆破的要求。

Description

高分散度粉状铵油炸药涉及的是工业炸药领域中的一种新配方和工艺

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、储存期很短，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）气流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）。

冶金部长沙矿冶研究院研究成功了新型粉状铵油炸药（见专利申请号89105829）。该炸药的特点是：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，通过机械碾磨，使硝酸铵呈微细粉末，並经复合燃料型敏化剂敏化，凉药而形成粉状铵油炸药，该炸药稳定性好，储存期长，达到铵梯炸药的爆炸性能指标。这是铵油炸药在技术上的突破。但是，该炸药在加工过程中，复合燃料型敏化剂系在轮碾机中加入其分散程度受到限制;加工条件要求严格，因而爆炸性能指标受到影响。

本发明的目的是：采用一种有效的技术途径，使炸药体系具有高分散度，从而制备一种爆炸性能高、稳定性好的粉状铵油炸药。

本发明的技术特征是：利用硝酸铵饱和水溶液和复合矿物油形成乳状液，然后与可燃性疏松剂及复合分散剂混合，蒸发干燥，研磨凉药形成细颗粒而分散均匀的高分散度粉状铵油炸药。

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，粒状农用硝酸铵）为溶质，加入到带夹套及搅拌的反应罐中，并加入3～10%的水，加热使硝酸铵完全溶解成为饱和溶液，根据浓度的不同硝铵饱和水溶液的温度为90～125℃。同时在硝铵饱和溶液中加入适量的水溶性表面活性剂。

2.将复合矿物油加入溶化罐（带搅拌和夹套的反应罐），完全溶化成为液态，其温度为80～90℃。同时加入油溶性的表面活性剂形成复合油相。

3.将上述硝铵饱和水溶液和溶融的复合油相加入乳化罐中，並添加表面活性剂，以150～250n/min的转速搅拌，形成水包油型的稳定乳状液。

4.将铵油乳状液输入轮碾机与研磨介质木粉（不予干）及复合分散剂混合，蒸发干燥，研磨。使硝铵在结晶过程中细度及晶形得到控制，形成高分散度的微细颗粒，复合矿物油均匀分散于炸药体系中。轮碾机夹套温度为100±5℃，药体温度为85±5℃。

5.将混合药加入二段轮碾机进行凉药。药温降至40℃以下。

二、高分散度粉状铵油炸药的成份及组份百分比：

1.铵油炸药的组分百分比：

硝酸铵 65～95%

表面活性剂 0.05～0.5%

复合矿物油 1.5～6%

木粉 3.5～5.5%

辅助表面活性剂 0.1～0.5%

复合分散剂 0.1～0.5%

梯恩梯 0～7%

氯化纳 0～20%

2.复合矿物油中的表面活性剂为非离子型，其HLB值为8～15，可采用失水山梨醇聚氧乙烯醚单油酸酯，失水山梨醇聚氧乙烯三油酸酯，油酸甘露醇糖肝脂与环氧乙烷的缩合物;硬脂酸甘露醇糖酐脂与环氧乙烷缩合物;

3.复合矿物油：闪燃点（开杯）在120℃以上的各种矿物油均可使用，溶点在50℃以上。分以下几类：（1）.凡士林与石蜡的混合物;（2）.复合微晶蜡的混合物;（3）.重油与石蜡（或加沥青）的混合物;（4）.重油与复合微晶蜡的混合物;（5）.高分子可燃物、其中包括无规聚丙烯、聚乙烯、松香，它们中的一种或数种的混合物也可将它们添加入上述几类复合矿物油中。

4.疏松物为木粉或其它纤维物，如蔗渣，谷壳等。

5.复合分散剂可采用十八烷胺无机酸盐与海泡石及煤粉的混合物，作研磨介质和防结块剂。

6.硝酸铵饱和水溶液中加入的辅助表面活性剂为水溶性的天然或合成胶，包括聚丙烯酰胺，羧甲基纤维素纳（CMC）田菁粉、槐豆粉、聚乙烯醇。

三、本发明按上述工艺及配方加工的高分散度粉状铵油炸药的工艺流程示意图如附图。

本发明的优点：

1.按本发明专利所制备的炸药分散度高，硝酸铵颗粒达到80%过140目标准筛（0.105mm），且油相分散均匀。

2.本发明专利所制备的高分散度粉状铵油炸药爆炸性能高。爆速（直径32mm纸壳药包）为3700～3900m/s，猛度为14.0～16.0mm。爆力为330～360ml，但现有铵油炸药爆速为2400～2800m/s，猛度为9～11mm，爆力为240～280ml。现有2号岩石粉状铵梯炸药：爆速为3200～3500m/s，猛度为12～14mm，爆力为320～340ml。

3.高分散度粉状铵油炸药不含猛性炸药及金属铝、镁粉，成本低廉。

4.高分散度粉状铵油炸药储存期大于6个月，不结块，不变质，爆炸性能指标基本不变，而现有铵油炸药储存期短，（1周至1月）易结块变质，爆炸性能指标不稳定。

5.炸药加工过程不产生粉尘，且无有害挥发物，有利于环境保护和工人健康。

6.高分散度粉状铵油炸药具有较好的抗水性，蜡纸壳包装的药卷在1M水深浸泡12小时，爆速不变。

实施例：

例一：

采用上述工艺，用水为溶剂用量为硝铵的6%，炸药配方如下：

硝铵 91%

表面活性剂 0.1%

田菁胶 0.3%

复合矿物油 3.1%

复合分散剂 0.5%

木粉 5.0%

主要技术指标：

密度（g/cm³） 0.9～1.05

爆速（m/s） 3700～3900

猛度（mm） 14.0～16.0

爆力（ml） 340～360

殉爆（cm） 5～7

氧平衡（%） +1.2

例二、工艺条件同例一，在冷混凉药轮碾时加入TNT炸药配方如下：

硝铵 89.5%

表面活性剂 0.1%

田菁胶 0.3%

复合分散剂 0.5%

复合矿物油 2.4%

木粉 4.2%

TNT 3.0%

主要技术指标：

密度（g/cm³） 0.9～1.05

爆速（m/s） 3700～3900

猛度（mm） 15～17

爆力（ml） 340～360

殉爆（cm） 5～8

氧平衡（%） +1.4

例三：工艺条件同例一，在冷混凉药轮碾时加入NaCl10～15%炸药配方如下：

1号 2号

硝铵 83% 78%

表面活性剂 0.1% 0.1%

复合矿物油 2.5% 2.5%

复合分散剂 0.1% 0.1%

木粉 4.0% 4.0%

氯化钠 10% 15%

田菁胶 0.3% 0.3%

氧平衡 -0.3+2.0

主要技术指标：

密度（g/cm³） 0.9～1.1

爆速（m/s） 3000～3400

猛度（mm） 10～12

爆力（ml） 260～300

殉爆（cm） 3～5

Claims

1、一种属于工业炸药领域的岩石型和煤矿许用型的高分散度粉状铵油炸药。其特征是：利用硝酸铵饱和水溶液和复合矿物油形成乳状液，与可燃性疏松剂及复合分散添加剂混合并经蒸发干燥、研磨和凉药而形成分散均匀的细颗粒高分散度粉状铵油炸药。其组份百分比为：

硝酸铵：65～95%，木粉：3.5～5.5%，复合矿物油：1.5～6%，梯恩梯：0～7%，复合分散剂：0～0.5%，氯化钠：0～20%，表面活性剂：0.05～0.5%，辅助表面活性剂：0.1～0.5%。

2、根据“权利要求1”所述的高分散度粉状铵油炸药的制备工艺，其特征在于：在乳化罐中硝酸铵饱和水溶液与复合矿物油形成铵油乳状液。

3、根据“权利要求1”所述的高分散度粉状铵油炸药的铵油乳状液，其特征在于：铵油乳状液为水包油型乳状液，即硝酸铵饱和水溶液为连续相，复合矿物油为分散相的均匀混合液体。

4、根据“权利要求3”所述的水包油型铵油乳状液，其特征在于：稳定乳状液的硝酸铵饱和水溶液温度为90～125℃，其含水量为3～10%。

5、根据“权利要求3”所述的水包油型铵油乳状液，其特征在于：在复合矿物油中须采用油溶性表面活性剂，且HLB值范围应为3～15。

6、根据“权利要求5”所述油溶性表面活性剂，其特征在于：所采用的表面活性剂应为下列物质的一种或它们的混合物：失水山梨醇聚氧乙烯单油酸酯、失水山梨醇聚氧乙烯三油酸酯，油酸甘露醇糖酐脂与环氧乙烷缩合物，硬脂酸甘露醇糖酐脂与环氧乙烷缩合物。

7、根据“权利要求6”所述的水包油型乳状液，其特征在于：上述表面活性剂的含量范围为0.05～0.5%。

8、根据“权利要求3”所述的水包油型乳状液，其特征在于：硝酸铵饱和水溶液中必须加入辅助表面活性剂：可采用天然的田菁胶，槐豆胶，古尔胶或合成的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，羧甲基纤维素钠。其含量为0.1～0.5%。

9、根据“权利要求1”所述的高分散度粉状铵油炸药的配方，其特征在于：采用了复合矿物油。它们可为以下几类：（1）.重油石蜡（或沥青）组成，（2）.由复合微晶蜡组成，（3）.由重油与复合微晶蜡的混合物组成，（4）.由石蜡与工业凡士林的混合物组成，（5）.也可采用无规聚丙烯，聚乙烯，松香等高分子燃料。也可将他们添加入（1）至（4）的矿物油中。其复合矿物油的含量为1.5～6%。