一种粉状硝铵炸药用复合蜡 本发明涉及一种用于粉状硝铵炸药的复合蜡。
粉状硝铵炸药自1867年问世以来,由于其具有原料丰富、组成简单、加工方便、成本较低、爆炸性和安全性好等优点,因而发展速度很快,成为露天矿山和采石场等爆破工程中最流行的工业炸药品种。粉状硝铵炸药多以TNT作为敏化剂,TNT含量为12~14%,TNT为毒害品,对环境和操作人员的健康造成很多危害,且价格较高。
我国在降低炸药TNT含量方面的研究非常活跃,特别90年代中期取得很大进展。通过在炸药配方中加入复合燃料组分以部分或全部替代TNT,改进炸药生产工艺,使之均匀涂覆于硝酸铵表面,阻止水汽的渗入,并保持炸药氧平衡,使炸药发挥最大威力,从而提高了粉状硝铵炸药的抗水性和爆炸性能,延长了粉状硝铵炸药的储存期,基本解决了TNT的危害。CN90106567.6提出一种无梯岩石硝铵炸药,所采用的燃料油由轻柴油、重柴油、白石蜡、黄石蜡、地蜡、蜂蜡、鲸蜡、微晶蜡、褐煤蜡、石油蜡、松香、松香酸、硬脂酸、软脂酸、油酸、机油、白油、玉米油、棉籽油、花生油等2~4种上述油蜡类物质组成。CN95112436.6提出一种含稳定剂的粉状硝铵炸药及其制造工艺,该炸药要求的燃料油为动植物油、矿物油和高分子可燃物的一种或多种混合物,其中植物油有菜油、茶油、亚麻油、棕榈油;动物油有猪油和牛油;矿物油有石蜡、重油、凡士林、沥青;高分子可燃物有甲基含氧硅油、聚乙烯、聚丙烯、氧化乙烯和氧化丙烯。这些专利提出的燃料油组分中动植物油和高分子可燃物价格昂贵,将大幅度提高炸药成本;石蜡、地蜡、凡士林、机油、白油等矿物油均为石油加工过程中含蜡馏分经分离、精制多道工序加工而成,使用时重新调和造成不必要的浪费,并增加了炸药成本。另外,生产粉状硝铵炸药时,油蜡类物质的现场小釜调合,不仅增加了粉状硝铵炸药的生产危险性,而且小釜调合易引起工人操作误差,从而影响炸药性能。
本发明目的在于合理利用炼厂资源调合出一种成本低、来源丰富、性能优异的粉状硝铵炸药复合蜡。以避免蜡/油分离精制再调合的不必要的工艺,降低复合蜡成本,从而降低粉状硝铵炸药成本。
本发明的粉状硝铵炸药复合蜡,它是由减压馏分油及相应的减压蜡膏和脱蜡油为基础原料调合而成。
本发明的粉状硝铵炸药复合蜡的主体含有(以复合蜡重量计):
减压馏分油 10-30%
减压蜡膏 50-90%
脱蜡油 0-20%。
其中减压馏分油是减一线油、减二线油、减三线油、减四线油一种或多种混合物。减压蜡膏是减二线蜡膏、减三线蜡膏、减四线蜡膏一种或多种混合物。脱蜡油为减压馏分油或减压蜡膏经榨蜡发汗或溶剂脱油脱蜡生产石油蜡的副产油。
本发明地粉状硝铵炸药复合蜡,还可含有0-5w%的天然树脂或合成树脂。天然树脂或合成树脂包括松香树脂及其衍生物、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、氢化石油树脂。
本发明提出的粉状硝铵炸药复合蜡优点在于合理利用炼厂资源,以石油中间馏分为油相基础原料,抛弃了油/蜡分离精制后再调合的传统工艺,从而避免了中间不必要的人力、物力、能源浪费,从而大幅度降低油相成本。本发明的基础原料未进行脱硫、脱氮、脱氧、脱金属等精制,故本发明复合蜡的硫、氮、氧、金属、芳烃等含量较石蜡、地蜡、机油等石油精制产品高,在一定程度上增加了复合蜡的极性。粉状硝铵炸药的主体硝酸铵表面能较高,为极性较强的无机物,从而增加了本发明复合蜡与硝酸铵的亲和性,提高了炸药的抗水性,延长了炸药的储存期。以本发明复合蜡制备的粉状硝铵炸药与以动植物油、矿物油和高分子可燃物等为燃料油组分制备的粉状硝铵炸药相比,爆炸性能没有降低,储存稳定性有所提高,而复合蜡成本大幅度降低,相应降低了粉状硝铵炸药成本。因此本发明复合蜡具有很好的经济效益,同时具有优良的使用性能。
下面通过实施例具体说明本发明。
实施例1~4本发明实施例配方(重量百分组成)如下:实施例1实施例2实施例3实施例4减一线油 0 0 10 5减二线油 15 0 15 0减三线油 0 10 0 10减四线油 0 10 0 0减二蜡膏 0 20 0 25减三蜡膏 40 0 0 20减四蜡膏 40 50 60 30 脱蜡油 5 10 15 6松香树脂 0 0 0 4
比较例1 采用CN95112436.6实施例的复合油配方(份数),
微晶蜡70 聚乙烯蜡5 甲基含氧硅油0.5 白石蜡24
以本发明复合蜡及比较例复合蜡按国家颁布的新2号岩石粉状硝铵炸药配方及工艺条件进行应用试验,试验配方为:硝酸铵 87.5% TNT7.0%木粉 4.0% SP-80 0.1% 复合蜡(燃料油)1.4%,其性能见下表,实施例1实施例2实施例3实施例4比较例1殉爆(mm) 60 60 60 70 60爆速(m/s) 3750 3800 3850 3834 3800猛度(mm) 15.5 16 16 16 16爆力(ml) 350 340 350 355 350储存期(月) >6 >7 >8 >10 >6复合蜡成本(元/吨) 1800 1800 1800 1900 6500
注:复合蜡成本核算按茂名石化公司提供的原料参考价格计算。
通过数据比较可以看出,与比较例相比,本发明复合蜡制备粉状硝铵炸药的爆轰性能大致相当,储存期与比较例相比有所延长,而成本大幅度降低。