CN1059886C

CN1059886C - 一种硝铵乳化型矿用炸药

Info

Publication number: CN1059886C
Application number: CN93102456A
Authority: CN
Inventors: 任晓民; 贯莉; 李国仲; 王国利; 崔安娜; 汪旭光; 康廷璋
Original assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Current assignee: Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 2000-12-27
Anticipated expiration: 2013-03-10
Also published as: CN1092054A

Abstract

本发明是一种硝铵乳化型矿用炸药，其特征在于炸药的乳化胶质只采用硝酸铵、水、乳化剂和特种蜡4种组份制成，与传统的6、7种以上组份构成的乳化胶质合成的乳化炸药相比，具有工艺简单、操作易于控制、成本低等优点，可在有色金属露天矿山、黑色金属露天矿山和大型露天爆破工程推广应用。

Description

一种硝铵乳化型矿用炸药

本发明的硝铵乳化型矿用炸药是属于矿山爆破用工业炸药，可应用在有色金属露天矿山、黑色金属露天矿山和大型露天爆破工程。

乳化炸药是70年代到80年代末发展起来的工业炸药新品种。由于它具有独特的物理结构，从而使该种炸药具有优良的抗水性能，爆炸反应更完全，制造、运输、使用均很安全，矿山爆破效果好等优点。但是，从已有的乳化炸药来看，普遍存在炸药原料组分多，制备工艺复杂，生产不易控制等状况。例如：有关露天乳化粒状炸药，美国专利US4111727所描述的乳胶组分包括：硝酸钙(Norsk Hydro Calcium Nitrate)即NHCN、硝酸铵、硝酸钠、水、燃料油、乳化剂共计6种原料。1989年的中国专利，东川矿物局CN1031362所描述的乳胶组分包括：硝酸铵、硝酸钠、尿素、水、乳化剂、复合蜡、柴油、铝粉、12烷基硫酸钠、发泡剂、松香等共11种之多，总之，从目前已有专利来看，乳化炸药的乳胶体普遍使用原料种类较多，具有炸药成本较高，制备工艺复杂，生产不易控制等缺点。

本发明的目的是，研制一种适用于露天、大直径、深孔爆破的低成本乳化炸药，因此，对该型炸药的要求是，所用的原料组分极少，从而制备工艺简单，而制造出的炸药具有优良的抗水性能和爆轰性能，并且能满足大规模露天爆破工程的需要。

本发明提出的硝铵乳化型矿用炸药，是由乳化胶质与铵油炸药掺混而成。其制备过程如下：

乳化胶质的制备，将一定量的硝酸铵和一定量的水放入同一容器中，加热并轻轻搅拌，升温至100-105℃，硝酸铵全部溶化成液体，并透明无颗粒，即制成水相溶液。把称好的特种蜡和乳化剂放在同一容器中，加热并轻轻搅动，使物料分散均匀溶为液态，到85-90℃即制成油相溶液。在油相物料中，用搅拌机以高速(800-1500转/分)搅拌的情况下，将水相溶液倒入，进行乳化，立即形成乳化胶体，再持续搅拌5-10分钟，并在搅拌中降温，至65℃左右，即制成油包水型(W/O)的乳化胶质。

乳化胶质的组分如下(重量％)：

硝酸铵75-85

水 10-19

乳化剂0.5-1.0(失水山梨醇单油酸酯或丁二酰亚胺聚合物)

特种蜡3.5-5.0

铵油炸药的制备，将多孔粒状硝酸铵与柴油混合均匀，其成分如下(重量％)：

硝酸铵98-94(指多孔粒状或粉状结晶硝酸铵)

柴油 2-6

将上述已制备好的乳化胶质与铵油炸药搅拌均匀，即制成此种硝铵乳化矿用炸药。

本发明的硝铵乳化矿用炸药的特征在于：炸药的乳化胶质由硝酸铵、水、乳化剂和特种蜡4种组分分别按一定比例配制而成，其与传统乳化炸药的乳化胶质制备相比具有原料组成的组分大大减少，制备工艺简单，技术操作易于控制等特点。其中乳化胶质具有的组分按重量百分比如下表：

硝酸铵 75-85

水 10-19

乳化剂 0.5-1.0

特种蜡 3.5-5.0

用于制备乳化胶质的硝酸铵(NH₄NO₃)纯度≥99％，为工业产品。

水为普通自来水，PH＝7

乳化剂为失水山梨醇单油酸酯(S-80)，或丁二酰亚胺聚合物。

特种蜡是采用北京怀柔县河防口北京矿冶研究总院试验厂生产和销售的产品。该产品的组分和性能是：

含蜡量(％)67-75，其中微晶蜡占12-28

含油量(％)25-34

碳链长C₁₇-C₃₂

分子量387-430

热值(千卡/公斤)10731-10974

本发明的特征在于乳化胶质与铵油炸药的混合配比可根据矿山爆破现场的实际需要，按乳化胶质为10％-90％(重量)、铵油炸药为90％-10％(重量)进行下表的合理配制：

乳化胶质	90	80	70	60	55	50	40	30	20	10
乳化胶质	90	80	70	60	55	50	40	30	20	10	铵油炸药	10	20	30	40	45	50	60	70	80	90
总和	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	铵油炸药	10	20	30	40	45	50	60	70	80	90

最佳配比值乳化胶质为45％-55％，铵油炸药为55％-45％，相应配制成重量的100％。

本发明采用的上述原料配比(组成的炸药总重量为100％)及工艺方法，制造该种硝铵乳化矿用炸药。该种炸药不含TNT、RDX等猛炸药及甲胺硝酸盐，所以极有利于生产和运输的安全，同时，降低了炸药成本。该种炸药所用原料，市场易于购置。由于炸药原料种类极少，制药工艺过程简便，易于控制，每吨炸药投料成本比一般乳化粒状炸药降低160-200元。

炸药的主要性能：

临界直径 Φ80mm

爆速 4000-4500m/s(Φ120mm纸筒)

密度 1.3-1.4g/cm³

传爆长度 ≥3m

该炸药需要大于或等于150g的起爆药包起爆。

下面，用实例对本发明作进一步说明：

例：将780克硝酸铵和160克的水放入同一容器中，用非明火电炉加热，并轻轻搅动，直到硝酸铵全部溶化为液体，并呈透明无颗粒状态，溶液温度为100-105℃，即配成了水相溶液，把10克乳化剂和50克的特种蜡放入另一容器中，加热并轻轻搅动，使2种物料溶化均匀，并达到85-90℃，即配成了油相溶液。用搅拌机在油相溶液中高速搅拌(800-1500转/秒)时，把水相溶液倒入油相溶液中，此时迅速产生油包水(W/O)型的乳化胶体，并继续搅拌5分种，随后搅拌降温至65℃左右。即制备成了乳化胶体。

将940克多孔粒状硝酸铵放入容器中，用竹勺搅拌，同时把60克柴油倒入多孔粒状硝铵上，要求搅拌均匀，然后放置2小时以上，即铵油炸药混制完毕。

再将已制备好的乳化胶体倒在铵油炸药上，用竹勺搅拌均匀，即制成硝铵乳化矿用炸药。

Claims

1.一种硝铵乳化型矿用炸药，其发明特征在于，该炸药是由乳化胶质和铵油炸药两部分物质按一定重量比混合组成，其中：

a.所述的乳化胶质的组成为：乳化剂0.5％-1％、特种蜡3.5％-5％、硝酸铵75％-85％、水10％-19％；乳化剂选自表面活性剂中的失水山梨醇单油酸酯或丁二酰亚胺聚合物；特种蜡其组分和性能要求是碳链长C₁₇-C₃₂、分子量387-430、特种蜡组分含油量为25％-34％、含蜡量为66％-75％，其中微晶蜡占12％-28％的混合物；

b.所述的铵油炸药的组成为：硝酸铵98％-94％，柴油2％-6％；

c.所述的硝铵乳化型矿用炸药组成是按重量比，由乳化胶质90％-10％、铵油炸药10％-90％，两者总含量为100％。

2.权利要求1所述的一种硝铵乳化型矿用炸药的制备方法是：

a.根据权利要求1所述的铵油炸药是将硝酸铵与柴油按重量比加入容器内，混拌均匀而成；

b.根据权利要求1所述的乳化胶质成分和重量比，先将硝酸铵与水加入容器中，加热至100-105℃溶化成为水相溶液，将乳化剂与特种蜡加入另一容器中加热至85-90℃融化成为油相溶液，再将制得的水相溶液倒入处于高速搅拌的油相溶液中，混合5分钟，即可制得油包水型的乳化胶质；

c.采用制备好的乳化胶质与铵油炸药分别按重量10％-90％与90％-10％配比，进行混合搅拌而成硝铵乳化型矿用炸药。