CN106566703B - 一种乳化炸药用清洗剂、制备方法及应用 - Google Patents

一种乳化炸药用清洗剂、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料80‑90份、硼粉10‑20份、粉末消泡剂0.1‑0.5份。与液态清洗剂相比，本发明得到的乳化炸药废药清洗剂为固态粉末，不含甲醛等防腐剂，其含有的硼元素是动、植物生长所必须的元素，因而更加环保，并且该清洗剂清除效果佳、成本低廉，适合工业化生产。

Description

一种乳化炸药用清洗剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及乳化炸药废药处理技术领域，更具体地说，尤其涉及含硼粉的乳化炸药废药清洗剂及其制备方法与应用。
背景技术
乳化炸药是20世纪60年代末发展起来的一种含水炸药。乳化炸药因其优良的抗水、环保、爆炸和贮存性能，得到了大规模的推广和应用。目前，乳化炸药年生产量已占工业炸药年生产总量的50份以上，其在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。乳化炸药的主要成分是乳化基质和敏化剂，乳化基质是一种油包水(w/o)结构，敏化剂的作用是在乳化基质中引入敏化小气泡，从而使其具有雷管感度。在乳化炸药的生产、储存、运输和使用过程中，经常会由于乳化炸药的乳化作用和敏化效果不佳而产生废药，并且，在生产过程中，设备上也会残留乳化炸药的废药。
乳化炸药在常温下为胶体，状态粘稠、附着力强，并且其油膜结构稳定，油相材料和乳化剂均为黏度大、难清洗的油脂类材料，因此如何有效清除乳化炸药生产设备上的废药，一直是民爆行业非常棘手的问题。目前常用来清洗乳化炸药废药的试剂为酒精，但是酒精易挥发且易燃，在清洗生产设备上乳化炸药废药的过程中存在安全隐患，而且传统的清洗剂存在着用量大、清洗效果差等缺点。
对于生产、储存、运输和使用过程中产生的乳化炸药废药，通常采用填埋法、焚烧法和掺入法。填埋法虽然方法简单，但是处理量不能太大，并且容易对土壤和环境造成污染；焚烧法存在这严重的安全隐患，容易使乳化炸药废药发生爆轰反应，从而引发伤亡事故；掺入法是将废药掺入到新的乳化炸药中，但是由于乳化炸药废药的已经存在很多质量问题，用这种方法可能会产生更多的不合格产品。对于大量的乳化炸药废药的处理，还没有非常安全有效的处理方法。
CN 103571642A公开了一种乳化炸药专用清洗剂及其制备方法，其所述的清洗剂的组成及含量为：水88.5-91.5份、羧甲基纤维素0.5-1.5份、十二烷基苯磺酸钠4-5份、OP-10乳化剂4-5份、无水乙醇4.5-5.5份，从其配方技术来看，与常规的清洗剂洗洁精差距并不大，配方中引入乙醇目的为了提高清洗剂的破乳效果，但是乙醇的闪点较低，而且乙醇油、蜡类物质的溶解性能较低，而对聚异丁烯丁二酸酐衍生物几乎不溶，因此，该清洗剂与常规清洗剂洗洁精的效果相比，并没有明显的改善。
张关松、韩玉林等在其发表的论文中提供了一种乳化炸药污垢专用清洗剂的配置方法，其所采用的原料及其含量为：壬基酚聚氧乙烯醚5份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、纯碱0.4份、乙醇2.5份、沸石4份、助剂2份、水82份以及其他防腐、增稠、香精等组分适量。从配方技术来看，与CN 103571642A对比增加了沸石、纯碱等组分，促进了清洗剂的破乳，但总体而言，这两项配方技术与传统的清洗剂、洗衣粉相比，对乳化炸药的破乳效果，以及对油、蜡类物质的清洗剂效果并没有明显的提高。
CN 105779160A公开了一种民爆行业专用清洗剂，组成及其含量为：阴离子表面活性剂3-12％、非离子表面活性剂5-15％、醇醚溶剂8-20％、络合剂0.1-0.5％、消泡剂0.05-0.5％、香精0.1-0.5％、防腐剂0.05-0.2％，余量为去离子水。虽然洗涤剂对油、蜡污垢的清洗、对乳化炸药的破乳具有较好的效果，但仍然存在破乳速度的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种乳化炸药用清洗剂及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种乳化炸药用清洗剂，所述的清洗剂的组成及重量份为：基体材料80-90份、硼粉10-20份、粉末消泡剂0.1-0.5份。
所述的清洗剂的组成及重量份为：基体材料82-86份、硼粉12-18份、粉末消泡剂0.2-0.4份。
所述基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠60-80份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐10-20份、非离子聚丙烯酰胺10-20份、聚合硫酸铁2-5份、羧甲基纤维素3-6份、硅酸钠5-10份、去离子水5-15份。
所述的乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在室温-50℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向所述步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
所述步骤二中的混合机中搅拌时间：2-10min。
清洗剂作用原理：
乳化炸药是一种油包水(w/o)结构，其主要成分为硝酸铵溶液、油相和乳化剂。本发明中的硼粉能够在一分钟内迅速的破坏乳化炸药的油相结构，并且使硝酸盐析出；清洗剂基体材料中的碳酸氢钠能够有效的中和硝酸铵溶液，使其失去爆炸性能；清洗剂基体材料中的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂将油相材料乳化、分离成更小的油状颗粒；清洗剂基体材料中的羧甲基纤维素和硅酸钠，溶于水后具有增稠、成膜、水分保持、胶体保护、乳化、悬浮和吸附等作用，从而增强了去油污的效果；清洗剂基体材料中的粉末消泡剂具有很好的消泡、抑泡性能。
与现有技术相比较，本发明所具有显著的优点：
1.目前常用的乳化炸药清洗剂是酒精，但是酒精易挥发且易燃，而乳化炸药废药又具有爆炸性，因而用酒精处理乳化炸药废药的过程非常危险；本发明中的清洗剂利用硼粉使乳化炸药废药破乳，析出的硝酸铵溶液与清洗剂中的碳酸氢钠发生中和反应，从而失去爆炸性能，因而利用本发明中的清洗剂处理乳化炸药废药更加安全。
2.本发明中乳化炸药废药清洗剂含有硼粉，利用硼粉能够快速有效的实现乳化炸药的破乳，从而破坏油膜的结构，其破乳过程不需要强酸或者强碱，因而非常安全和环保；传统清洗剂只是单纯的从去除油污的角度进行设计，由于油膜结构非常稳定，因而其去除乳化炸药废药的时间长且效果差。
3.与液态清洗剂相比，本发明得到的乳化炸药废药清洗剂为固态粉末，不含甲醛等防腐剂，其含有的硼元素是动、植物生长所必须的元素，因而更加环保，并且该清洗剂清除效果佳、成本低廉，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
实施例1
一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料80份、硼粉10份、粉末消泡剂0.1份。
基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠60份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐10份、非离子聚丙烯酰胺10份、聚合硫酸铁2份、羧甲基纤维素3份、硅酸钠5份、去离子水5份。
乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在室温；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
步骤二中的混合机中搅拌时间：2min。
实施例2
一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料90份、硼粉20份、粉末消泡剂0.5份。
基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠80份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐20份、非离子聚丙烯酰胺20份、聚合硫酸铁5份、羧甲基纤维素6份、硅酸钠10份、去离子水15份。
乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在50℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
步骤二中的混合机中搅拌时间：10min。
实施例3
一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料82份、硼粉12份、粉末消泡剂0.2份。
基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠62份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐12份、非离子聚丙烯酰胺12份、聚合硫酸铁3份、羧甲基纤维素4份、硅酸钠6份、去离子水6份。
乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在30℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
步骤二中的混合机中搅拌时间：3min。
实施例4
一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料86份、硼粉18份、粉末消泡剂0.4份。
基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠75份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐16份、非离子聚丙烯酰胺15.5份、聚合硫酸铁4.2份、羧甲基纤维素5.2份、硅酸钠6.8份、去离子水12.6份。
乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在42℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
步骤二中的混合机中搅拌时间：5min。
实施例5
一种乳化炸药用清洗剂，清洗剂的组成及重量份为：基体材料85份、硼粉15份、粉末消泡剂0.3份。
基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠70份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐15份、非离子聚丙烯酰胺15份、聚合硫酸铁3.5份、羧甲基纤维素4.5份、硅酸钠12.5份、去离子水12.5份。
乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在45℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料。步骤二：向步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
步骤二中的混合机中搅拌时间：6min。
实施例6
乳化炸药废药的处理：第一步，称取乳化炸药废药90份，称取实施例1中的乳化炸药用清洗剂7份，然后放入废药处理罐中搅拌均匀；第二步，将水加热到90℃，并加入到废药处理罐中至淹没废药为止；第三步，搅拌废药处理罐至废药完全溶解。
实验结果表明，利用本发明中的含硼乳化炸药废药清洗剂可以快速有效的溶解乳化炸药废药，并且反应过程非常温和，同时，所得乳化炸药废液可以作为植物肥料使用，利用本发明中的清洗剂处理乳化炸药废药非常安全和环保。
实施例7
乳化炸药废药的处理：第一步，称取乳化炸药废药85份，称取实施例5中的乳化炸药用清洗剂6份，然后放入废药处理罐中搅拌均匀；第二步，将水加热到95℃，并加入到废药处理罐中至淹没废药为止；第三步，搅拌废药处理罐至废药完全溶解。实验结果表明，利用本发明中的含硼乳化炸药废药清洗剂可以快速有效的溶解乳化炸药废药，并且反应过程非常温和。
实施例8
生产设备上乳化炸药废药的清洗：第一步，称取实施例3中的乳化炸药用清洗剂4份，称取自来水93份，然后将两种物质混合配制成清洗剂溶液；第二步，将清洗剂溶液加热至37℃，即得到用于清洗生产设备上残留的乳化炸药废药的清洗液。利用该清洗液对乳化炸药生产设备进行擦拭，能够快速的消除生产设备上残留的乳化炸药。
实施例9
生产设备上乳化炸药废药的清洗：第一步，称取实施例4中的乳化炸药用清洗剂4份，称取自来水84份，然后将两种物质混合配制成清洗剂溶液；第二步，将清洗剂溶液加热至42℃，即得到用于清洗生产设备上残留的乳化炸药废药的清洗液。利用该清洗液对乳化炸药生产设备进行擦拭，能够快速的消除生产设备上残留的乳化炸药。
实施例10
乳化炸药运输车厢的清洗：第一步，称取实施例2中的乳化炸药用清洗剂6份，称取自来水30份，然后将两种物质在50℃下均匀混合配制成清洗剂溶液；第二步，将清洗剂喷撒在乳化炸药运输车厢内，5分钟后用进行擦拭。该清洗剂能有效去除运输车厢内沉积的乳化炸药废药且不会损伤运输车厢。
实施例11
乳化炸药运输车厢的清洗：第一步，称取实施例1中的乳化炸药用清洗剂10份，称取自来水10份，然后将两种物质在63℃下均匀混合配制成清洗剂溶液；第二步，将清洗剂喷撒在乳化炸药运输车厢内，8分钟后用进行擦拭。该清洗剂能有效去除运输车厢内沉积的乳化炸药废药且不会损伤运输车厢。
表1清洗剂破乳效果

Claims (5)

1.一种乳化炸药用清洗剂，其特征在于：所述的清洗剂的组成及重量份为：基体材料80-90份、硼粉10-20份、粉末消泡剂0.1-0.5份；
所述基体材料的组成及重量份为：碳酸氢钠60-80份、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐10-20份、非离子聚丙烯酰胺10-20份、聚合硫酸铁2-5份、羧甲基纤维素3-6份、硅酸钠5-10份、去离子水5-15份。
2.根据权利要求1所述的乳化炸药用清洗剂，其特征在于：所述的清洗剂的组成及重量份为：基体材料82-86份、硼粉12-18份、粉末消泡剂0.2-0.4份。
3.如权利要求1所述的乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤一：基体材料的制备：将碳酸氢钠、羧甲基纤维素、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐、非离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁粉末按比例预先混合，再加入由硅酸钠与去离子水按比例制成硅酸钠溶液，混合搅拌均匀后在鼓风干燥箱中烘干，温度控制在室温-50℃；待其老化后，送入磨碎机中制成粉状的清洗剂基体材料；步骤二：向所述步骤一清洗剂基体材料中按比例加入硼粉和粉末消泡剂，送入混合机中搅拌一段时间，取出过筛、包装，得含硼粉的乳化炸药废药清洗剂。
4.根据权利要求3 所述的乳化炸药用清洗剂制备方法，其特征在于：所述步骤二中的混合机中搅拌时间：2-10min。
5.权利要求1所述的清洗剂在乳化炸药废药处理中的应用。
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