CN115108873A - 高活性纳米铝粉的造粒方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种高活性纳米铝粉的造粒方法。该造粒方法包括：S1、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第一料团；S2、将可塑性第一料团压制成料片，并固化；S3、将固化后的料片先破碎后，再研磨；S4、将研磨后的物料筛分，筛上物为粗制颗粒，筛下物为第一细颗粒；S5、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第二料团；S6、将步骤S4中制备的粗制颗粒与步骤S5中制备的可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间；S7、将静置后的散料研磨、滚圆；S8、将研磨、滚圆后的物料筛分，筛上物为精制颗粒，筛下物为第二细颗粒；S9、对精制颗粒分类，得到制成品。

Description

高活性纳米铝粉的造粒方法

技术领域

本公开涉及高活性纳米铝粉火药添加剂成型技术领域，具体涉及一种高活性纳米铝粉的造粒方法。

背景技术

纳米级铝粉制得后需要经过造粒，从而获得高活性铝产品，用于火炸药添加剂。其产品特性应在保持铝粉活性的前提下，尽可能地满足以下要求：

具有良好的流动性，便于混料过程中添加剂产品在制成品中均匀分布；

在不破坏铝粉活性的前提下，尽量提升堆积密度；

作为火工品添加剂，应尽量保证添加剂制成品的表面光滑特性，避免制成品表面存在棱角。

目前火炸药行业的造粒设备一般分为两类，一种为挤压造粒装置，一种为破碎筛分造粒机。

挤压造粒装置的工作原理是：将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂混合均匀形成料团后放在40目的铜筛之中，通过按搓的手法，在筛下获得的筛下物，经干燥固化后再利用100目铜筛除去细小颗粒，得到近似球型的高活性铝产品添加剂制成品，其造粒效果如图1所示。

破碎筛分造粒机的工作原理是：将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂混合均匀形成料团，预制成料块；待料块固化成型后，利用破碎设备将固体状料块经多级轧辊破碎后，经过筛分得到所需粒径的制成品，结构简单，生产效率高。造粒效果如图2所示。

上述成型造粒技术的缺点如下：

挤压成型造粒法需要在添加剂中加入较多剂量的胶，且制成品比较疏松，堆积密度比较低。

破碎筛分造粒法制备的制成品中胶组份的含量比较低，堆积密度比较大，适合大批量生产，但破碎后的制成品外形不平滑，尖锐凸出部分比较多，见上图2，导致制成品流动性差，分布性不好；加入火炸药制成品后，会导致产品敏感度升高，不安全。

发明内容

本公开的目的在于克服现有技术的不足、提供一种高活性纳米铝粉的造粒方法，该方法采用尽可能少的高分子粘结剂实现纳米铝粉的造粒成型。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种高活性纳米铝粉的造粒方法，所述方法包括：

S1、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第一料团；

S2、将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理；

S3、将固化处理后的所述料片先进行破碎处理，再进行研磨处理；

S4、将研磨处理后的物料进行筛分处理，筛上物为粗制颗粒，筛下物为第一细颗粒；

S5、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第二料团；其中，本步骤中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量分别为步骤S1中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量的10～20％；

S6、将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间；

S7、将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理；

S8、将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理，筛上物为粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒；

S9、对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品。

在一个实施例中，所述方法还包括：

所述不规则型颗粒、步骤4中的所述第一细颗粒、以及步骤8中的所述第二细颗粒均作为结晶核加入步骤2重复利用，制作所述料片。

在一个实施例中，在步骤S2中，所述将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理包括：

将所述可塑性第一料团压制成0.6～0.8mm厚的料片，并静置12～24h，使所述料片固化。

在一个实施例中，在步骤S3中，所述将固化处理后的所述料片进行破碎处理包括：

将固化处理后的所述料片采用间隙为0.4mm的轧辊进行破碎处理，形成颗粒状物料。

在一个实施例中，在步骤S3中，所述再进行研磨处理包括；

将破碎处理后的物料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨处理。

在一个实施例中，在步骤S4中，所述将研磨处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径为0.15～0.3mm的粗制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第一细颗粒。

在一个实施例中，在步骤S6中，所述将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间包括：

将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按5:1的重量比混合均匀后，形成散料，并静置10～30min。

在一个实施例中，在步骤S7中，所述将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理包括：

将静置后的所述散料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行多次研磨和滚圆处理。

在一个实施例中，在步骤S8中，所述将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨、滚圆处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒。

在一个实施例中，在步骤S9中，所述对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品包括：

对所述精制颗粒按球形颗粒和不规则型颗粒进行分类，其中，所述球形颗粒为制成品。

本公开的实施包括以下技术效果：

本公开实施例提供的一种高活性纳米铝粉造粒的方法，将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂混合均匀后，形成可塑性的料团，这种料团在溶剂挥发完之前的机械强度很低，遇到外力作用很易破碎，不易塑形，制作成所需要的直径为0.2～0.3mm的球形颗粒，但当溶剂挥发完之后在高分子胶粘剂的包覆作用下，料团具有较强的机械特性，产品为紧实的球形，堆积密度大，分布性好，安全性高，适合大规模生产。并且，本本公开实施例提供的一种高活性纳米铝粉造粒的方法，工艺简单，便于批量生产，高价值原料纳米铝粉利用充分，生产成品率高。

附图说明

图1为现有技术中挤压造粒的效果图。

图2为现有技术中破碎筛分造粒机的造粒的效果图。

图3为采用本公开实施例提供的高活性纳米铝粉的造粒方法造粒的产品的造粒效果图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明、其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时、除非另有表示、不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反、它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开实施例提供的一种高活性纳米铝粉的造粒方法，该造粒方法包括如下步骤：

S1、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第一料团；

S2、将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理；

S3、将固化处理后的所述料片进行破碎处理，形成颗粒状物料，并将所述颗粒状物料进行研磨处理。

需要说明的是，本公开实施例中的第一预设比例可以根据实际产品进行调整，本公开实施例不对第一预设比例进行限定。

S4、将研磨处理后的物料进行筛分处理，筛上物为粗制颗粒，筛下物为第一细颗粒；

S5、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第二料团；其中，本步骤中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量分别为步骤S1中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量的10～20％；

S6、将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间；

S7、将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理；

S8、将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理，筛上物为精制颗粒，筛下物为第二细颗粒；

S9、对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品。

本公开实施例提供的一种高活性纳米铝粉造粒的方法，利用将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂混合均匀后，形成可塑性的料团，这种料团在溶剂挥发完之前的机械强度很低，遇到外力作用很易破碎，不易塑形，制作成所需要的直径为0.2～0.3mm的球形颗粒，但当溶剂挥发完之后在高分子胶粘剂的包覆作用下，料团具有较强的机械特性，采用多步法完成造粒过程，从而使得产品为紧实的球形，效果如图3所示，其堆积密度大，分布性好，安全性高，适合大规模生产。并且，本本公开实施例提供的一种高活性纳米铝粉造粒的方法，工艺简单，便于批量生产，高价值原料纳米铝粉利用充分，生产成品率高。

根据上述制备步骤可知，本公开实施例提供的高活性纳米铝粉造粒的方法，采用了多步成型技术，料团分次固化包覆，最终制成紧实的微小球形颗粒，从而使得制成品的堆积密度增大。

在一个实施例中，所述方法还包括：

所述不规则型颗粒、步骤4中的所述第一细颗粒、以及步骤8中的所述第二细颗粒均作为结晶核加入步骤2重复利用，制作所述料片。

在一个实施例中，在步骤S2中，所述将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理包括：

将所述可塑性第一料团压制成0.6～0.8mm厚的料片，并静置12～24h，使所述料片固化。

在一个实施例中，在步骤S3中，所述将固化处理后的所述料片进行破碎处理包括：

将固化处理后的所述料片采用间隙为0.4mm的轧辊进行破碎处理，形成颗粒状物料。

在一个实施例中，在步骤3中，所述再进行研磨处理包括；

将破碎处理后的物料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨处理。

在一个实施例中，在步骤S4中，所述将研磨处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径为0.15～0.3mm的粗制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第一细颗粒。

在一个实施例中，在步骤S6中，所述将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间包括：

将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按5:1的重量比混合均匀后，形成散料，并静置10～30min。

需要说明的是，本公开实施例中的第二预设比例可以根据实际产品进行调整，本公开实施例不对第二预设比例进行限定。

在一个实施例中，在步骤S7中，所述将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理包括：

将静置后的所述散料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行多次研磨和滚圆处理。

在一个实施例中，在步骤S8中，所述将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨、滚圆处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒。

在一个实施例中，在步骤S9中，所述对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品包括：

对所述精制颗粒按球形颗粒和不规则型颗粒进行分类，其中，所述球形颗粒为制成品。

需要进一步说明的是，本公开实施例中的第一料团和第二料团成分和组分相同，只是重量不同，第二料团的重量为第一料团的重量的80～90％；本公开的第一细颗粒与第二细颗粒的粒径可以相同，也可以不同，本公开实施例不做限定。

下面将以具体的实施例对本公开实施例中的高活性纳米铝粉造粒的方法进行详细的说明。

实施例1

首先，将1000g纳米铝粉、10g高分子粘接剂和200g丙酮溶剂搅拌均匀后形成第一料团；将第一料团擀压制成0.8mm厚的薄片，静置12h待其固化；将已经固化的料片放置于间隙为0.4mm的轧辊进行破碎；将轧辊破碎后的颗粒采用间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨；将研磨后的物料采用100目铜筛进行筛分，筛上物得到粒径0.15～0.3mm的粗制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第一细颗粒；接着，将100g纳米铝粉、1g高分子粘接剂和20g丙酮溶剂，搅拌均匀后形成第二料团；取500g粗制颗粒与第二料团混合，充分搅拌形成散料混合物，静置15min；将散料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨，并滚圆处理；将研磨并滚圆处理后的物料采用100目铜筛进行筛分，筛上物得到粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒；最后，将精制颗粒置于摇台之上，按球形颗粒及不规则型颗粒进行分选，其中的球形颗粒为制成品；不规则颗粒及步骤5产生的第一细颗粒和步骤9产生的第二细颗粒可作为结晶核加入步骤2重新制片。

实施例2

首先，将1000g纳米铝粉、10g高分子粘接剂和200g丙酮溶剂，搅拌均匀后形成第一料团；将第一料团与实施例1过程中产生不规则颗粒及第一细颗粒和第二细颗粒按大于2：1的比例混合；擀压制成0.8mm厚的薄片，静置12h待其固化；将已经固化的料片放置于间隙为0.4mm的轧辊进行破碎；将轧辊破碎后的颗粒采用间隙为0.3mm的铜磨进行研磨；将研磨后的物料采用100目铜筛进行筛分，筛上物得到粒径0.15～0.3mm的粗制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第一细颗粒；接着，将100g纳米铝粉、1g高分子粘接剂和20g丙酮溶剂搅拌均匀后形成第二料团；取500g粗制颗粒与第二料团混合，充分搅拌形成散料混合物，静置15min；将散料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨并滚圆处理；将研磨并滚圆处理后的物料采用100目铜筛进行筛分，筛上物得到粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒；最后，将精制颗粒置于摇台之上，按球形颗粒及不规则型颗粒进行分选，其中的球形颗粒为制成品；不规则颗粒及步骤5产生的第一细颗粒和步骤9产生的第二细颗粒可作为结晶核加入步骤2重新制片。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后、将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化、这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的、本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是、本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构、并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种高活性纳米铝粉的造粒方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第一料团；

S2、将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理；

S3、将固化处理后的所述料片先进行破碎处理，再进行研磨处理；

S4、将研磨处理后的物料进行筛分处理，筛上物为粗制颗粒，筛下物为第一细颗粒；

S5、将纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂按第一预设比例混合均匀后，形成可塑性第二料团；其中，本步骤中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量分别为步骤S1中的纳米铝粉、高分子胶粘剂和溶剂的重量的10～20％；

S6、将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间；

S7、将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理；

S8、将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理，筛上物为精制颗粒，筛下物为第二细颗粒；

S9、对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品。

2.根据权利要求1所述的造粒方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述不规则型颗粒、步骤4中的所述第一细颗粒、以及步骤8中的所述第二细颗粒均作为结晶核加入步骤2重复利用，制作所述料片。

3.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S2中，所述将所述可塑性第一料团压制成料片，并进行固化处理包括：

将所述可塑性第一料团压制成0.6～0.8mm厚的料片，并静置12～24h，使所述料片固化。

4.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S3中，所述将固化处理后的所述料片进行破碎处理包括：

将固化处理后的所述料片采用间隙为0.4mm的轧辊进行破碎处理，形成颗粒状物料。

5.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S3中，所述再进行研磨处理包括；

将破碎处理后的物料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行研磨处理。

6.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S4中，所述将研磨处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径为0.15～0.3mm的粗制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第一细颗粒。

7.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S6中，所述将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按第二预设比例混合均匀后，形成散料，并静置预设时间包括：

将步骤S4中制备的所述粗制颗粒与步骤S5中制备的所述可塑性第二料团按5:1的重量比混合均匀后，形成散料，并静置10～30min。

8.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S7中，所述将静置后的所述散料进行多次研磨和滚圆处理包括：

将静置后的所述散料放置于间隙为0.3mm的铜磨中进行多次研磨和滚圆处理。

9.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S8中，所述将研磨、滚圆处理后的物料进行筛分处理包括：

将研磨、滚圆处理后的物料采用100目铜筛进行筛分处理，筛上物为粒径0.2～0.3mm的精制颗粒，筛下物为粒径小于0.15mm的第二细颗粒。

10.根据权利要求1或2所述的造粒方法，其特征在于，在步骤S9中，所述对所述精制颗粒按照不规则形颗粒和规则性颗粒进行分类，得到制成品包括：

对所述精制颗粒按球形颗粒和不规则型颗粒进行分类，其中，所述球形颗粒为制成品。

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