[發(fā)明專利]一種固體云爆劑中高氯酸銨的安全提取方法

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• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN106586968A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 石騰飛;陳明華;陳永康;丁玉奎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63908部隊
• 主分類號: C01B11/18
• 分類號: C01B11/18;B01J19/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權(quán)事務所13120
• 代理人: 李榮文

技術領域

本發(fā)明涉及固體含能材料的安全處理技術領域。

背景技術

高氯酸銨是一種常用的氧化劑，在眾多含能材料中有著廣泛的應用，國防工業(yè)中用于生產(chǎn)推進劑等火炸藥，民用生產(chǎn)鏤刻劑、防雹劑等。高氯酸銨性質(zhì)活潑，與還原劑、易燃物和金屬粉末等混合會發(fā)生爆炸。

固體云爆劑是一種富含燃料的高爆炸藥，固體云爆劑是針對液固復合云爆劑的不足而研制的，液固態(tài)云爆劑具有一定的流動性，各組分間密度差較大，裝填于彈體中，在運輸和儲存過程中容易出現(xiàn)質(zhì)心偏移，影響彈道精度和爆炸性能穩(wěn)定。固體云爆劑以固態(tài)的混合藥劑裝填于戰(zhàn)斗部中，形成了固相、氣相的兩相燃料空氣炸藥，其作用機制和爆炸性能保持不變，但精度和穩(wěn)定性得到提高，便于生產(chǎn)、運輸、儲存等，是未來廣泛使用的主要武器之一。

固體云爆劑主要由氧化劑、可燃劑、敏化劑、鈍感劑等組成。高氯酸銨（AP）是固體云爆劑中常用的氧化劑，所占比例為5～15%。可燃劑在固體云爆劑中又是還原劑，常用金屬粉，如鋁粉。在固體云爆劑中加入敏化劑是為了調(diào)節(jié)混合物的敏感度，使之能順利起爆，并且使爆轟性能穩(wěn)定等。固體云爆劑中氧化劑、可燃劑、敏化劑等被鈍感劑包覆，以降低云爆劑的機械感度，提高安定性。

固體云爆劑貯存過期，需要進行安全、環(huán)保的回收處理。高氯酸銨易溶于水，可以對其進行水溶解回收。固體云爆劑中高氯酸銨由于被鈍感劑石蠟、HTPB等包覆，不容易被水直接溶解。

現(xiàn)有技術有利用水煮工藝來回收固體含能材料中的高氯酸銨，最終提取率在85%～90%之間，但是其水溫較高，需要加熱到80℃左右，對于固體云爆劑來說，操作安全性較差，且該方法提取時間通常需要數(shù)小時以上，提取效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種固體云爆劑中高氯酸銨的安全提取方法，采用空化-陽離子表面活性劑對固體云爆劑進行水溶解，能夠在較低溫度回收固體云爆劑中高氯酸銨，提取時間明顯減短，提取效率顯著提高，具有更高的提取率，操作安全，易于控制和實施。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種固體云爆劑中高氯酸銨的安全提取方法，包括

S1、將含高氯酸銨的粉末狀固體云爆劑與一定量的水、表面活性劑混合均勻，其中所述表面活性劑的用量為所述固體云爆劑重量的1%～4%；

S2、用超聲波提取裝置對所述混合料液進行超聲提取，高氯酸銨被提取到水溶液中；

所述表面活性劑為溴化季銨鹽陽離子表面活性劑。

季銨鹽陽離子表面活性劑，是由銨陽離子[NH⁴⁺]的四個氫原子全被有機基取代而成的一種陽離子型表面活性劑，通式如下：

其4個烴基中有1-3個是長碳鏈的，其余的碳數(shù)為1-2個。溴化季銨鹽陽離子表面活性劑在該通式中X為Br。

本發(fā)明方法中所述表面活性劑優(yōu)選四丁基溴化銨或十六烷基三甲基溴化銨。

作為本技術方案的優(yōu)選實施方案，所述S1中，固體云爆劑與水的質(zhì)量比為1:2～4。

進一步地，為獲得較好的提取率，S2中超聲提取時間不低于20min。

進一步優(yōu)選的，所述S1中，固體云爆劑與水的質(zhì)量比為1:3，S2中超聲提取時間為35～50min。

S2中超聲波提取裝置對所述混合料液進行超聲提取的功率為300～800W，超聲頻率為28KHz。

可選的，所述S2在室溫進行超聲提取。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明方法用陽離子表面活性劑和超聲波提取高氯酸銨，利用超聲波具有的機械效應、空化效應和熱效應，通過增大介質(zhì)分子的運動速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取固體云爆劑中高氯酸銨，尤其是利用空化效應造成固體云爆劑中鈍感劑石蠟、HTPB等對高氯酸銨的包覆層和三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的破裂，有效增加水和高氯酸銨的接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)在常溫回收固體云爆劑中高氯酸銨，提取時間明顯減短，由數(shù)小時縮短至幾十分鐘，提取效率顯著提高，同時高氯酸銨提取率能夠進一步提高達98%，操作安全，簡單易行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法實施例中高氯酸銨提取的工藝流程圖。

具體實施方式