CN113354492A - 一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种膨化硝酸铵颗粒的制备方法，包括如下步骤：S1:多孔粒状硝酸铵表面部分溶解；S2：加热后的多孔粒状硝酸铵加入膨化剂悬浊液置于真空条件下进行膨化。可选的，S1具体步骤为将多孔粒状硝酸铵加热到95℃～105℃，并保持5‑20分钟，使多孔粒状硝酸铵表面部分溶解。本发明专利提出了先将多孔粒状硝酸铵或者粒状硝酸铵进行表面膨化，增加其球面的粗糙度和毛细孔的数量，达到增加热点，加大吸油率的效果，之后再与可燃剂、其他添加剂、粉状炸药等混合的工艺方式。这样既增加了铵油炸药的爆破威力，也保留了铵油炸药的高流散性，解决了存储期短和结块的问题，对工业炸药的发展有推进意义。

Description

一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药及其制备方法
技术领域
本发明涉及爆破领域，具体涉及一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药及其制备方法。
背景技术
爆破作业应用较多的有膨化硝酸铵炸药和铵油炸药。其中膨化硝酸铵炸药流散性较差，容易结块，不抗水。颗粒硝酸铵类铵油炸药流散性好，密度高，但是感度低，爆炸性能较差。为了改善这些不足，行业内陆续出现了将乳胶基质添加进铵油炸药中，这种做法在短期内提高了铵油炸药的爆破威力，但是其存储期较短，并且在存放过程中容易出现结块的现象。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的膨化硝酸铵炸药和铵油炸药的不足(如爆炸性能较差、存储期短和结块的问题)，从而提供一种膨化硝酸铵颗粒的制备方法、方法制备得到的膨化硝酸铵颗粒、工业炸药。
一种膨化硝酸铵颗粒的制备方法，包括如下步骤：
S1:粒状硝酸铵表面部分溶解；
S2：加热后的粒状硝酸铵加入膨化剂悬浊液置于真空条件下进行膨化。
可选的，S1具体步骤为将粒状硝酸铵加热到95℃～105℃，并保持5-20分钟，使粒状硝酸铵表面部分溶解；
膨化剂悬浊液的制备方法为：将水加热到100℃或水相加热到100℃～110℃，加入膨化剂，配置成膨化剂悬浊液。
可选的，所述真空条件的真空度为-0.080Mpa～0.093Mpa；真空处理时间为2min～10min。
可选的，粒状硝酸铵、水相或水、膨化剂的重量份之比为(10-90)：(5-89.8)：1；
可选的，所述粒状硝酸铵为多孔粒状硝酸铵。
表面膨化的多孔粒状硝酸铵在膨化完成后是一种粉粒混合物，过筛后可得到颗粒状的膨化多孔粒状硝酸铵。
可选的，水相为硝酸铵水溶液、硝酸钠水溶液、硝酸钙水溶液中的任一一种、两种或多种的混合；可选的，硝酸铵水溶液的质量百分数为50-93％。
可选的，膨化剂选自十八烷基伯胺及其衍生物、十二烷基磺酸盐或十二烷基苯磺酸盐；可选的，十八烷基伯胺的衍生物为十八烷基伯胺的醋酸盐、磷酸盐、盐酸盐、柠檬酸盐、草酸盐或硼酸盐。
上述方法制备得到的膨化硝酸铵颗粒。
一种工业炸药，所述工业炸药的制备原料包括膨化硝酸铵颗粒。
可选的，所述工业炸药的制备原料还包括可燃剂、粉状炸药和其他添加剂；所述可燃剂选自柴油、机油、油酸甲酯、毛油中的任意一种或几种；
可选的，工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒85～95质量份、可燃剂5～10质量份、其他添加剂0-5质量份组成；可选的，膨化硝酸铵颗粒93质量份、可燃剂5质量份、其他添加剂2质量份，或膨化硝酸铵颗粒90质量份、可燃剂5质量份、其他添加剂5质量份；
可选的，工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒10-90质量份、粉状炸药10～90质量份、其他添加剂0～5质量份组成；可选的，工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒65质量份、粉状炸药32质量份、其他添加剂3质量份组成，或工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒15质量份、粉状炸药80质量份、其他添加剂3质量份组成；
可选的，其他添加剂为机物粉末和/或非有机物粉末；所述机物粉末为木粉或稻糠粉等碳氢化合物；所述非有机物粉末为重钙粉或滑石粉。
所使用的粉状炸药为膨化多孔粒状硝酸铵粉末、粉乳炸药、膨化硝酸铵炸药、改性铵油炸药中的一种或者两种以上的混合物。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提供一种膨化硝酸铵颗粒的制备方法，该方法通过对多孔粒状硝酸铵的表面膨化，增加了其表面粗糙度，增大了其吸油率，使爆轰反应进行的更加完全，并且降低了爆炸后有毒气体的含量。
2、本发明提供一种制备原料包括膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，该类炸药的出现，丰富了工业炸药的品种，简化了炸药生产的工艺流程，将膨化铵油炸药的水油混合后膨化改变为硝酸铵直接膨化，使生产过程中的没有了膨化环节油相造成的环境污染。
3、本发明提供一种含表面膨化多孔粒状硝酸铵的炸药，在保留铵油炸药爆破威力的同时增加了其流散性和装药密度，并且使该类工业炸药具有更强的抗结块性，更长的存储期。
4、本发明提供一种制备原料包括膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，生产工艺简洁(与膨化炸药生产过程相比，取消了膨化炸药生产过程中油相熔化，水油相混合，膨化物粉碎等工序)，所使用的原材料来源广泛，价格低廉，极大地降低了炸药的生产成本。
5、本发明专利提出了先将粒状硝酸铵进行表面膨化，增加其球面的粗糙度和毛细孔的数量，达到增加热点，加大吸油率的效果，之后再与可燃剂、其他添加剂、粉状炸药等混合的工艺方式。这样既增加了铵油炸药的爆破威力，也保留了铵油炸药的高流散性，解决了存储期短和结块的问题，对工业炸药的发展有推进意义。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
1.1一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，配方为：膨化硝酸铵颗粒93kg，柴油5kg和木粉2kg。
1.2膨化硝酸铵颗粒的原料组成为：多孔粒状硝酸铵93kg、水5kg、十八烷基伯胺2kg。
1.3膨化硝酸铵颗粒的制备方法包括如下步骤：
1、将多孔粒状硝酸铵加热到95℃，并保持20分钟，使多孔粒状硝酸铵表面部分溶解；
2、水加热至沸腾，加入十八烷基伯胺，配置成膨化剂悬浊液；
3、将步骤1中的加热后的多孔粒状硝酸铵与膨化剂悬浊液混合均匀，置于真空度-0.080中处理10min。
1.4含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药制备方法为：按配方将原料混合均匀，制备大包装和现场混装的粒状铵油炸药，测其堆积密度0.75g/cm3，钢管猛度25.6mm。
猛度检测按照国标GBT-12440进行。
实施例2
2.1一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，配方为：膨化多孔粒状硝酸铵颗粒65kg、改性铵油炸药32kg、木粉3kg。
2.2膨化硝酸铵颗粒的原料组成为：多孔粒状硝酸铵10kg、水相89.5kg、十八烷基伯胺0.5kg；水相为50％(质量百分数)硝酸铵溶液。
2.3膨化硝酸铵颗粒的制备方法包括如下步骤：
1、将多孔粒状硝酸铵加热到100℃，并保持10分钟，使多孔粒状硝酸铵表面部分溶解；
2、50％(质量百分数)硝酸铵溶液加热到温度为100℃，加入十八烷基伯胺，配置成膨化剂悬浊液；
3、将步骤1中的加热后的多孔粒状硝酸铵与膨化剂悬浊液混合均匀，置于真空度0.093Mpa中处理2min。
2.4含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药制备方法为：
按配方将原料混合均匀，制备有雷管感度和无雷管感度的高密度高流散性的大包装工业炸药。
经测定，有雷管感度和无雷管感度的高密度高流散性的大包装工业炸药堆积密度均为0.70g/cm3，钢管猛度均为26.3mm。
猛度检测按照国标GBT-12440进行。
实施例3
3.1一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，配方为：膨化硝酸铵颗粒15kg，改性铵油炸药80kg和稻糠粉3kg。
3.2膨化硝酸铵颗粒的原料组成为：多孔粒状硝酸铵10kg、水相89.8kg、十八烷基伯胺0.2kg；水相为93％(质量百分数)的硝酸铵溶液。
3.3膨化硝酸铵颗粒的制备方法包括如下步骤：
1、将多孔粒状硝酸铵加热到105℃，并保持5分钟，使多孔粒状硝酸铵表面部分溶解；
2、水相加热到温度为110℃,加入十八烷基伯胺，配置成膨化剂悬浊液；
3、将步骤1中的加热后的多孔粒状硝酸铵与加入膨化剂悬浊液混合均匀，置于真空度为0.090Mpa中处理3min。
3.4含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药制备方法为：按配方将原料混合均匀，制备具有高爆速且有雷管感度的小直径炸药。
药卷直径为32mm时检测的炸药性能为：堆积密度0.55g/cm3，爆速3703m/s,猛度14.9mm。猛度检测按照国标GBT-12440进行，爆速的检测按照国标BT-13228进行。
实施4
4.1一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药，配方为：将膨化硝酸铵颗粒90kg、生物柴油5kg、重钙粉5kg。
4.2膨化硝酸铵颗粒的原料组成为：多孔粒状硝酸铵90kg、水5kg、十八烷基伯胺5kg。
4.3膨化硝酸铵颗粒的制备方法包括如下步骤：
1、将多孔粒状硝酸铵加热到105℃，并保持5分钟，使多孔粒状硝酸铵表面部分溶解；
2、水加热至沸腾，加入十八烷基伯胺，配置成膨化剂悬浊液；
3、将步骤1中的加热后的多孔粒状硝酸铵与加入膨化剂悬浊液进行混合均匀，置于为真空度0.093Mpa中处理2min。
4.4一种含膨化硝酸铵颗粒的工业炸药制备方法为：按配方将原料混合均匀，制备有雷管感度的高密度高流散性的大包装工业炸药。
测其堆积密度0.65g/cm3,钢管猛度26.8mm。
猛度检测按照国标GBT-12440进行。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:粒状硝酸铵表面部分溶解；
S2：加热后的粒状硝酸铵加入膨化剂悬浊液置于真空条件下进行膨化。
2.根据权利要求1所述的膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，
S1具体步骤为将粒状硝酸铵加热到95℃～105℃，并保持5-20分钟，使粒状硝酸铵表面部分溶解；
膨化剂悬浊液的制备方法为：将水加热到100℃或水相加热到100℃～110℃，加入膨化剂，配置成膨化剂悬浊液。
3.根据权利要求1或2所述的膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，所述真空条件的真空度为-0.080Mpa～0.093Mpa；真空处理时间为2min～10min。
4.根据权利要求1-3任一所述的膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，粒状硝酸铵、水相或水、膨化剂的重量份之比为(10-90)：(5-89.8)：1；所述粒状硝酸铵为多孔粒状硝酸铵。
5.根据权利要求1-4任一所述的膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，水相为硝酸铵水溶液、硝酸钠水溶液、硝酸钙水溶液中的任一一种、两种或多种的混合。
6.根据权利要求1-5任一所述的膨化硝酸铵颗粒的制备方法，其特征在于，膨化剂选自十八烷基伯胺及其衍生物、十二烷基磺酸盐或十二烷基苯磺酸盐；可选的，十八烷基伯胺的衍生物为十八烷基伯胺的醋酸盐、磷酸盐、盐酸盐、柠檬酸盐、草酸盐或硼酸盐。
7.权利要求1-6任一所述方法制备得到的膨化硝酸铵颗粒。
8.一种工业炸药，其特征在于，所述工业炸药的制备原料包括膨化硝酸铵颗粒。
9.根据权利要求8所述的工业炸药，其特征在于，所述工业炸药的制备原料还包括可燃剂、粉状炸药和其他添加剂；所述可燃剂选自柴油、机油、油酸甲酯、毛油中的任意一种或几种。
10.根据权利要求8或9所述的工业炸药，其特征在于，工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒85～95质量份、可燃剂5～10质量份、其他添加剂0-5质量份组成；
或，工业炸药制备原料由膨化硝酸铵颗粒10-90质量份、粉状炸药10～90质量份、其他添加剂0～5质量份组成；
可选的，其他添加剂为机物粉末和/或非有机物粉末；所述机物粉末为木粉或稻糠粉等碳氢化合物；所述非有机物粉末为重钙粉或滑石粉；
所使用的粉状炸药为膨化多孔粒状硝酸铵粉末、粉乳炸药、膨化硝酸铵炸药、改性铵油炸药中的一种或者两种以上的混合物。
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