CN108722000B - 十二烷基三甲基溴化铵在固-液云爆剂组分分离中的应用及方法 - Google Patents

十二烷基三甲基溴化铵在固-液云爆剂组分分离中的应用及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及弹药回收处理技术领域，具体公开了十二烷基三甲基溴化铵在固‑液云爆剂组分分离中的应用，本发明还提供固‑液云爆剂的组分分离方法，其是将所述固‑液云爆剂加入十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌使活性液体成分溶解，将得到的固液悬浮液进行离心分离，过滤，分别得到固体和液体，固体烘干后得金属粉，液体回收后处理。本发明方法使液体活性成分的回收率可达到92％以上，金属粉的回收率达到98.5％以上。

Description

十二烷基三甲基溴化铵在固-液云爆剂组分分离中的应用及 方法
技术领域
本发明涉及弹药回收处理技术领域，尤其涉及十二烷基三甲基溴化铵在固-液云爆剂组分分离中的应用及方法。
背景技术
云爆弹是一种以气化燃料在空气中爆炸产生的冲击波超压获得大面积杀伤和破坏效果的新型弹药，云爆弹中的战斗部装药被称为云爆剂，也叫燃料空气炸药，其中常用的云爆剂为固-液云爆剂，其组分包括金属粉(如镁粉)和活性液体成分(如硝酸异丙酯)。目前大批量的配有此类云爆剂的云爆弹药已到达储存年限，需要及时进行报废，而现在还没有针对该类云爆药剂的安全绿色的销毁处理方法。
当前所用的处理方法主要有两种，一是将全弹分解，通过静爆的方式对去掉引信后的战斗部进行炸毁；另一种是将去掉引信的战斗部进行再分解，倒出装填的云爆剂，在通过烧毁的方式进行处理。然而在烧毁过程中产生的硝酸异丙酯蒸汽不但具有一定的毒性，而且也容易发生爆炸危险，同时爆炸/燃烧产生的气体和粉尘也会对环境造成严重的污染。这两种方法都存在着环境污染、危险性较大、资源浪费等问题，不适应当前“绿色环保、安全高效”的要求。
鉴于以上问题，采用固液分离方法对云爆剂中的金属粉和活性液体成分进行分离回收是较为合理的处理方法。云爆剂中的金属粉粒径在100目以下，属于粗粒范围，理论上选择离心分离、过滤等方法即可完成分离回收，然而由于金属粉和活性液体成分的润湿程度较高，常用方法无法将二者有效的分离开，而当前也没有其他针对固-液云爆剂的分离回收方法。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种利用表面活性剂再分离固-液云爆剂的组分中的应用，改分离过程对环境友好、操作安全且分离效果好。
为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：
十二烷基三甲基溴化铵在固-液云爆剂组分分离中的应用，具体用于分离固-液云爆剂中的金属粉和活性液体成分。
本发明还提供一种固-液云爆剂的组分分离方法，所述固-液云爆剂中包含金属粉和活性液体成分，将所述固-液云爆剂加入十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌使活性液体成分溶解，将得到的固液悬浮液进行离心分离，过滤，分别得到固体和液体，固体烘干后得金属粉，液体中的活性液体成分也大大降低燃爆特性，可用于下一步的去能处理，具体处理方法可参照CN201610953141.4。
固-液云爆剂中，金属表面带有负电荷，向云爆剂中添加适量十二烷基三甲基溴化铵和水，增溶活性液体成分，十二烷基三甲基溴化铵属于阳离子表面活性剂，会吸附在金属的表面。亲水基朝向镁表面，而疏水基朝外，这使得金属固体表面难以被润湿。根据固液分离理论可知，固体与液体的润湿程度越高，越难分离。通过本方法可降低体系润湿程度，促进固液分离。同时，溶解后的活性液体成分也大大降低燃爆特性，可用于下一步的去能处理。
具体地，所述金属粉为镁粉，所述液体活性成分为硝酸异丙酯。
优选地，所述十二烷基三甲基溴化铵的水溶液的质量分数为1.5％～4.5％。
优选地，所述十二烷基三甲基溴化铵的水溶液相对于固-液云爆剂过量。
进一步优选地，所述固-液云爆剂和十二烷基三甲基溴化铵的水溶液的质量比为1:10-20。
优选地，所述离心分离的转速为3000-6000r/min。
优选地，所述离心分离的时间为10-30min。
优选地，所述过滤为真空抽滤。
本发明方法实现了固-液云爆剂组分的有效分离。本发明方法中，固-液云爆剂组分对阳离子表面活性剂具有选择性，并非所有阳离子表面活性剂均能达到分离效果，本发明选择的十二烷基三甲基溴化铵使液体活性成分的回收率可达到92％以上，金属粉的回收率达到98.5％以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
配制十二烷基三甲基溴化铵质量分数为2.4％的水溶液，而后将固-液云爆剂加入到溶液中，溶液和云爆剂的质量比为1:15。添加后快速搅拌10min使硝酸异丙酯充分溶解，而后将固液悬浮液放入离心机中，以4000r/min的转速旋转15min，再利用真空抽滤装置对固液混合物进行过滤，分别得到液体和固体，并对固体进行烘干。通过称重法称量固液成分前后各自的质量变化，确定硝酸异丙酯的回收率为92.56％，镁粉的回收率为98.55％。
实施例2
配制十二烷基三甲基溴化铵质量分数为1.6％的水溶液，而后将固-液云爆剂加入到溶液中，云爆剂和十二烷基三甲基溴化铵水溶液的质量比为1:10。添加后快速搅拌15min使硝酸异丙酯充分溶解，而后将固液悬浮液放入离心机中，以6000r/min的转速旋转10min，再利用真空抽滤装置对固液混合物进行过滤，分别得到液体和固体，并对固体进行烘干。通过称重法称量固液成分前后各自的质量变化，确定硝酸异丙酯的回收率为92.17％，镁粉的回收率为98.50％。
实施例3
配制十二烷基三甲基溴化铵质量分数为4.5％的水溶液，而后将固-液云爆剂加入到溶液中，云爆剂和十二烷基三甲基溴化铵水溶液的质量比为1:20。添加后快速搅拌8min使硝酸异丙酯充分溶解，而后将固液悬浮液放入离心机中，以3000r/min的转速旋转30min，再利用真空抽滤装置对固液混合物进行过滤，分别得到液体和固体，并对固体进行烘干。通过称重法称量固液成分前后各自的质量变化，确定硝酸异丙酯的回收率为93.48％，镁粉的回收率为98.92％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种固-液云爆剂的组分分离方法，所述固-液云爆剂中包含金属粉和活性液体成分，其特征在于：将所述固-液云爆剂加入十二烷基三甲基溴化铵的水溶液中，搅拌使活性液体成分溶解，将得到的固液悬浮液进行离心分离，过滤，分别得到固体和液体，固体烘干后得金属粉，含有活性液体成分的液体回收后处理；所述金属粉为镁粉，所述活性液体成分为硝酸异丙酯；所述十二烷基三甲基溴化铵的水溶液的质量分数为1.5％～4.5％；且所述固-液云爆剂和十二烷基三甲基溴化铵的水溶液的质量比为1:10-20。
2.如权利要求1所述的固-液云爆剂的组分分离方法，其特征在于：所述离心分离的转速为3000-6000r/min。
3.如权利要求1所述的固-液云爆剂的组分分离方法，其特征在于：所述离心分离的时间为15-30min。
4.如权利要求1所述的固-液云爆剂的组分分离方法，其特征在于：所述过滤为真空抽滤。
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