[发明专利]一种黑索金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑索金的制备方法，特别是一种黑索金直接硝解法氧化结晶制备方法。

背景技术

黑索金（RDX）作为一种高能单质炸药，具有威力大，猛度高，化学安定性好等优点，广泛用于制造雷管、传爆药和导爆索。当今世界各国生产RDX的工艺主要是酸酐法和直接法，这两种工艺在发达国家己基本成熟，90年代达到了生产工艺现代化和封闭循环水平。美国采用酸酐法生产工艺，而法国、比利时等国采用直接法生产工艺。我国仅有的几条RDX生产线，均采用直接法生产工艺。

但目前RDX的制备技术己表现出突出的非经济性，生产1t黑索金约产生8.836t的废硝酸，按照每年我国RDX的使用量来算，每年将产生数十万吨的废酸，因此这无疑给企业带来了很大的负担，至今RDX生产成本和环境质量等因素严重制约着其应用和发展。CN102010279A公开了一种黑索金制备方法，它是在原来直接硝解法基础上仅仅改变乌洛托品的加料方式，即多口加料来提高了得率，但是废酸量并未改变。CN101033215A公开了一种黑索金的制备方法，它是先将乌洛托品加到90-95%的硝酸中，反应一段时间后在补加剩余5-10%，此法得率虽有所提高，但是产生的废酸量也未见减少。US5250687 公开了一种黑索金的新型制备工艺，即在反应液中添加一种中间体来提高黑索金得率，但是生产成本大大提升，废酸量也未降低，经济效益不好。

以上专利公开的黑索金制备方法中均未涉及到废酸处理或者减少废酸的问题，鉴于对环境和经济要求，本发明对直接硝解法氧化结晶工艺进行了改进，减少了废酸量，以满足环境经济双重发展要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黑索金直接硝解法制备方法，在不影响得率的条件下减少生产的废酸量。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种黑索金的制备方法，包括以下步骤：

   （1）将浓硝酸与乌洛托品按质量比12:1加入反应器中，反应温度为15～20℃进行硝化反应，得到硝化母液；

   （2）将（1）所得硝化母液用水稀释到硝酸浓度为60%～80%，并在此过程中发生氧化反应；

   （3）氧化反应完全后，混合液通过减压蒸馏将溶剂稀硝酸蒸出，并回收稀硝酸，最后所得晶体即为黑索金。

其中，步骤（1）中反应时间为15-30min；步骤（2）中滴加水的速度控制在5~10min，温度控制在55℃~65℃；步骤（3）中减压蒸馏温度控制70℃～90℃，并且真空度控制0.05～0.1MPa。

本发明实验原理：将直接硝解后所得母液中硝酸浓度先稀释到一定浓度（60%～80%），并在稀释过程中发生氧化反应，待氧化反应完全后，将剩余稀母液进行真空蒸馏，直到黑索金全部析出，蒸馏出的硝酸作为循环使用或者再进行后处理。

本发明与现有技术相比，其显著优点有（1）本发明在步骤（2）中将母液稀释至60%～80%，比原工艺稀释到50%加水量减少了1.4t～2.8t/tRDX，不仅节约了水资源，而且降低了生产成本；（2）本发明在步骤（3）中减压蒸馏稀硝酸，使得原工艺50%稀硝酸中的黑索金也全部析出，因此得率略有提高，并且废酸中不含黑索金而有利于废酸的后处理；（3）本发明在步骤（3）中减压蒸馏出的废酸量，比原工艺的废酸量减少15%～30%，这不仅减轻了废酸处理的负担，而且降低了经济成本。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明。

一种黑索金氧化结晶方法，其中反应方程式如下：

包括以下步骤：

   （1）将浓硝酸与乌洛托品按质量比12:1加入反应器中，反应温度为15～20℃进行硝化反应，得到硝化母液；

   （2）将（1）所得硝化母液用水稀释到硝酸浓度为60%～80%，并在此过程中发生氧化反应；

   （3）氧化反应完全后，混合液通过减压蒸馏将溶剂稀硝酸蒸出，并回收稀硝酸，最后所得晶体即为黑索金。

其中，步骤（1）中反应时间为15-30min；步骤（2）中滴加水的速度控制在5~10min，温度控制在55℃~65℃；步骤（3）中减压蒸馏温度控制70℃～90℃，并且真空度控制0.05～0.1MPa。

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