[發明專利]含能材料的安全處置和資源化利用方法及系統

有效

• 申請號: 201310353372.8
• 申請日: 2013-08-14
• 公開（公告）號: CN103408341A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張余清;牛家新;孫貴之;田豐;王波;楊金春;劉衛星;展浩華;徐泳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍濟南軍區72465部隊
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05G3/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術領域

本發明屬于含能材料的處理技術領域，具體涉及一種含能材料的安全處置及資源化利用方法，還涉及該方法專用的系統。

背景技術

彈藥中使用的含能材料主要有發射藥、炸藥、推進劑等種類，絕大多數發射藥或炸藥常用于軍事領域，以完成推進、拋射、爆炸等作戰目的，是陸海空、航空宇航、人身防衛等武器的能源。發射藥或炸藥都具有一定的使用壽命，到了壽命的發射藥或炸藥，其不穩定性和不安全性會急劇增加，成為過期發射藥或炸藥。同時，由于大部分的發射藥或炸藥都是有毒的，所以廢棄的發射藥或炸藥也是對環境危害較大的污染源，與生活和工業垃圾相比，盡管過期發射藥或炸藥數量相對較少，但由于它的燃燒、爆炸及毒性特征，加之其儲存、銷毀過程中極易自燃或自爆，仍然對社會、環境構成了較大的威脅，在制造恐怖氣氛的同時并具有很大的潛在危險，成為一種世界性公害，因此，合理處理廢棄的發射藥或炸藥已成為世界各軍事大國亟需解決的難題。

過期發射藥或炸藥處理方法分為以下幾種：

1.傳統的處理方法

露天焚燒方法，將廢棄的發射藥或炸藥運至遠離城市的場地焚燒，該方法的缺點是，無法控制對環境的污染程度，廢棄的發射藥或炸藥焚燒后，會生成大量的高濃度致癌物質，并生成較多的氮的氧化物；在焚燒時，還有可能生成如鋇、硒等鹵化物與氧化物以及其它的固態燃燒產物，它們會隨空氣或水土流失侵害人類和環境；掩埋法，將發射藥或炸藥加工成漿狀注入深井，該方法的缺點是會對土壤產生污染；生物降解法，將廢棄發射藥或炸藥作為細菌的食物，在一定的溫度和pH下，用細菌降解過期發射藥與炸藥，缺點是該方法的效率不高；

2.焚燒爐焚燒

該方法與露天焚燒的區別是，此方法是將發射藥或炸藥投入焚燒爐中銷毀，該方法的缺點是，資金耗費較大，設備維修以及燃料消耗都需要一定的經費；

3.將過期發射藥或炸藥轉變為非含能物質

例如加堿水解法、熔融鹽破壞法、超臨界水氧化法；加堿水解法其原理是通過發射藥或炸藥與堿發生水解反應，生產有機鹽和無機鹽；熔融鹽破壞法的原理是，熔融鹽是堿或堿土金屬的碳酸鹽和鹵化物，它們是熱傳遞物質和反應介質，對氧化反應起催化作用，并通過形成穩定的鹽中和酸性氣體，該方法的雖然能有效安全的銷毀爆炸廢棄物，但是其處理效率低，而且還存在一定的安全隱患；

超臨界水氧化法用于破壞過期與報廢發射藥或炸藥，反應在超臨界水氧化反應器中進行，以達到破壞過期與報廢發射藥或炸藥的目的，該方法的缺點是，工藝復雜，設備投資大，且處理廢棄炸藥的量有限，也不能充分利用其能量；

4.廢棄發射藥或炸藥的鈍感化

將廢棄的發射藥或炸藥與稀釋劑或填料混合可以降低其能量或燃速，之后再進行相關儲存和處理。

發射藥或炸藥的特征之一是自身發生化學反應并釋放出能量，因此處理廢棄發射藥或炸藥的最好方法是將其變廢為寶，為人類所利用。

過期發射藥或炸藥常見的再利用方法是：????

（1）作鍋爐的輔助燃料：將過期發射藥或炸藥用溶液溶解之后送入鍋爐，或與燃料油混合后再噴入鍋爐；

（2）作為民用炸藥：廢棄發射藥或炸藥的直接利用，如黃色的炸藥梯恩梯從彈中取出后，經過凈化成片，直接引入到工業粉狀炸藥中，一些較為敏感的發射藥或炸藥，例如黑索今（RDX），則要作鈍感處理之后再利用；制作的特種混合物炸藥，將這些發射藥或炸藥用于金屬加工和作其它用途，例如：金屬爆炸復合、爆炸切割、爆炸成型、爆炸強化和爆炸硬化、爆炸鉚接和焊接、爆炸消除應力，以及爆炸粉末壓實等，該類炸藥的售價較高，但是消耗量較小，它不是大規模處理過期與報廢發射藥或炸藥的有效途徑。

以上方法中，將發射藥或炸藥轉變為非含能物質的方法，如果進一步對非含能物質進行利用，變廢為寶，不僅能消除過期與報廢發射藥或炸藥給人類和環境帶來的潛在危害，而且也可以使其再利用，為人類造福。因此，針對這一目的，需要作進一步研究。

發明內容

?為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種含能材料的安全處置和資源化利用方法，采用該方法不僅對含能材料以及生產和銷毀發射藥、炸藥產生的廢渣、廢水進行有效的處理，而且還將含能材料水解為可為人類所利用的肥料，實現資源化利用的目的。

本發明所提供的含能材料的安全處置及資源化利用方法所專用的系統，利用該系統可以便捷的對含能材料以及生產和銷毀發射藥、炸藥產生的廢渣、廢水進行水解、對水解后的溶液制肥，達到處理和資源化利用的效果。

含能材料的安全處置和資源化利用方法，包括下述的步驟：

（1）反應物料準備：