[发明专利]一种优质膨化硝酸铵及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造炸药的中间产品及其制备方法，具体来说，本发明涉及一种优质膨化硝酸铵及其制备方法。

背景技术

膨化硝酸铵是膨化硝铵炸药的主要组成成分，制造膨化硝铵炸药的第一道工序就是制造出膨化硝酸铵。现有的膨化硝铵炸药的主要成分包括膨化硝酸铵、复合油相、木粉及消焰剂，其制备工艺主要分为两种：一种是水油相混合膨化工艺技术：硝酸铵、膨化剂水溶液和复合油相共同进行膨化结晶，形成含有复合油相材料的膨化硝酸铵，再加入一定比例的木粉或消焰剂混合后制成的膨化硝铵炸药；另外一种是单一硝酸铵水相溶液膨化工艺：硝酸铵、膨化剂水溶液进行膨化形成膨化硝酸铵，再加入一定比例的复合油相、木粉或消焰剂混合后制成的膨化硝铵炸药。前者是制作膨化硝铵炸药的新工艺技术，产品的爆速高、爆破产生的有毒有害气体量小，但装药密度小；后者是传统的工艺技术，装药密度小，产品爆速不高、爆破产生的有毒有害气体量大。由于复合油相和木粉的性质较稳定，造成炸药产品性能差异的主要原因是膨化硝酸铵质量的差异。在实际生产应用中还是采用传统生产工艺较多，主要原因是若采用新工艺需对真空结晶机和螺旋混药机进行技术改造，更换许多新的设备，需要投入大量资金。

因此在传统制备工艺的基础上，寻求一种改进膨化硝酸铵的物化性质的方法，使炸药产品的性能能汲取上述两种工艺技术的优点，既能提高产品的装药密度、保持稳定较高爆速，又能降低有毒有害气体含量，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是在制造膨化硝铵炸药传统工艺的基础上，通过改进膨化硝酸铵的物化性质，提供一种优质膨化硝酸铵及其制备方法，从而提高膨化硝铵炸药的装药密度，保持稳定较高爆速，降低有毒气体含量。

为实现上述目的，本发明膨化硝酸铵，其主要成分包括硝酸铵、膨化剂，同时还包括有硝酸钠、机油，各组成分的质量百分比为：硝酸铵99.0％～99.5％、硝酸钠0.1％～0.5％、机油0.1％～0.5％、膨化剂0.15％～0.2％。

本发明膨化硝酸铵的制备方法为：取一定量的水，把硝酸铵溶解在水中，加热至100℃时加入硝酸钠、膨化剂和机油，硝酸铵、硝酸钠、膨化剂、机油的质量百分比为：硝酸铵99.0％～99.5％、硝酸钠0.1％～0.5％、机油0.1％～0.5％、膨化剂0.15％～0.2％，待所有物料溶解完全，液料温度达到125℃～135℃时，把溶液输入结晶机内，进行膨化结晶，结晶机真空度保持在-0.090MPa以上。

与传统工艺相比，在水相配制时加入一定量的硝酸钠和机油，硝酸钠能与硝酸铵溶液形成共溶物，在析晶过程中能转变硝酸铵的晶形，有利于形成更多的小晶体，对提高炸药密度有利，同时它富含氧，可调节炸药的氧平衡；由于机油稳定性好，不仅能提高膨化剂表面活性的活力，而且在结晶时部分机油分子渗透到硝酸铵晶体中，有效提高氧化剂与可燃剂的结合，有利于炸药的反应完全，降低有毒有害气体的含量。

本发明的有益效果：水相配制时加入一定量的硝酸钠和机油，使溶解后的水相溶液经膨化结晶后形成的膨化硝酸铵具有颗粒度小、易破碎、密度大的特点，与复合油相、木粉或消焰剂混合后制得膨化硝铵炸药成品，使生产出来的产品在性能上明显高于传统工艺技术生产出的产品，提高了炸药密度、稳定了爆速、降低了有毒有害气体的含量，同时装药后的药卷密度比新工艺技术的还要大。

具体实施方式

生产二级煤矿许用型膨化硝铵炸药，其主要成分包括硝酸铵、硝酸钠、机油、膨化剂、复合油相、木粉和氯化钠。在传统工艺的第一道工序，即生产膨化硝酸铵时，加入一定量的硝酸钠和机油，各种组分的比例如下：硝酸铵99.0％～99.5％、硝酸钠0.1％～0.5％、机油0.1％～0.5％、膨化剂0.15％～0.2％。

具体实施例如下：在水相溶解罐内加入一定量的水，经计量、破碎后的硝酸铵由螺旋输送机输送至水相罐溶解，待硝酸铵逐步溶解、温度上升到100℃时加入硝酸钠、膨化剂和机油。硝酸铵、膨化剂、硝酸钠、机油和水的添加量以每罐为基准的质量添加比为：硝酸铵1500：膨化剂3：硝酸钠2：机油2：水120，待罐内物料溶解完全，液料温度达到125℃～135℃时，把溶液输入结晶机内，进行膨化结晶，结晶真空度保持在-0.090MPa以上。

螺旋混药、筛、凉药和装药包装与传统工艺相同。

经国家检测中心对本发明在水相溶解工序中添加定量的硝酸钠和机油生产的二级煤矿许用型膨化硝铵炸药与传统工艺生产的炸药进行对比检测，结果如下：

表1二级煤矿许用型膨化硝铵炸药检测对比一览表

  爆速(m/s)  有毒气体含量(L/kg)  本发明工艺  3300  45  传统工艺  3200  75