煤矿许用雷管专用黑索今分析方法研究.pdf

研究与开发化 工 设 计 通 讯 Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications 89 第46卷第10期 2020年10月 环三次甲基三硝胺又称黑索今，简称 RDX，特殊性质为 无色结晶，在水中不溶解，在乙醚和乙醇中微溶解，在丙酮和 热苯中溶解度略高，在加热的环己酮、硝基苯和乙三醇中更 容易溶解。相对刻度1.82℃ ； 熔点209℃ ； 爆燃点230℃ ； 爆 速8 750m/s ； 爆轰气体体积910L/kg ； 爆热6 025kJ/kg ； 生成能 417kJ/kg。黑索金化学性质比较稳定，在110℃加热152h，化 学稳定性不变。50℃下长期贮存可以不分解，遇稀酸、稀碱 也无变化，遇到浓硫酸就会分解。在明火、高温、震动、撞 击、摩擦下都能引起燃烧爆炸。是一种爆炸力极强大的烈性 炸药，比 TNT 猛烈1.5倍。黑索今是现在世界上常规使用的高 能炸药。黑索金与矿物油、卵磷脂混合，可制成炸药，其作 用可与 TNT 相当或更强，但是其合成原料的价格却更低，且 来源更加丰富。黑索今要加入一些钝感剂才能用于炮弹、鱼 雷、地雷等武器，还可以作为火箭推进剂的成分之一。用钝 感剂将黑索金包覆，就可以制得钝化黑索金。用于制造雷管、 传爆药柱及导爆索。黑索金的机械感度高，受压后难以成型， 不能直接在雷管生产中应用。通常在黑索金中加入一定数量 的钝感剂，使其包裹在药粒的表面，形成一层塑性薄膜，在 受到外界机械作用时，可以减轻药粒间的磨擦 ； 同时，以此 薄膜为媒介，也利于药粒间的黏结，容易压装成型。本文探 讨的是煤矿许用雷管专用黑索今，由于煤矿许用雷管是可以 在有可燃气和煤层爆炸危险的矿井中使用的工业雷管，在加 入了消焰剂、黏结剂保持顿感和消焰的同时对其专用黑索今 含量有绝对的要求，本文研究了煤矿许用雷管专用黑索今的 化学分析方法。 1 技术要求 煤矿许用型雷管专用黑索应符合表1要求。 表1 煤矿许用型雷管专用黑索成分指标 项目指标 水分及挥发分的质量分数 / ≤ 0.10.1 黑索今的质量分数 /79.683.077.681.0 消焰剂（冰晶石）的质量分数 /15171719 黏结剂的质量分数 / 余量余量 2 实验方法 本方法中所用药剂和水，在没有特殊标注和标明其他 规范要求时，都是分析纯试剂和符合 GB/T 6682规定的三 级水。 所用到的标准溶剂、杂质标准溶剂，各类制剂及制品，在 没有特殊标注和标明其他规范要求时，均按 GB/T 601-603规 定配制备用。 2.1 水分及挥发分的测定 2.1.1 仪器和设备 （1）称量瓶 φ35mm25mm。 （2）电热恒温培养箱 能控制温度为（602）℃。 2.1.2 分析步骤 称取试样23g，称准至0.000 2g，置于已恒量称量瓶中， 放入电热恒温培养箱干燥2h，取出后置于干燥器中，冷却 30min 后，称量。 2.1.3 分析结果的表述 水分及挥发分的质量分数 w1（）按式（1）计算。 w1 m0-m1 m 100 （1） 式中 w1为水分及挥发分质量分数， （） ； m0为称量瓶 及试样干燥前质量， （g） ； m1为称量瓶及试样干燥后质量， （g） ； m 为试样质量值， （g） ； 平行测定两组实验数据，容许差不得大于0.05 ，计算取 其算术平均值，其计算结果精确到小数点后一位。 2.2 黑索今质量分数的测定 2.2.1 试剂和材料 （1）丙酮 （GB/T 686） （2）氟铝酸钠（冰晶石） （GB/T 4291–1999） 。 （3）氟铝酸钠（冰晶石）饱和丙酮（GB/T 686）溶液。 2.2.2 仪器和设备 （1）滤杯 33。 （2）电热恒温培养箱 控制温度为（802）℃。 （3）真空泵 旋片式。 2.2.3 测定步骤 在已恒重的滤杯中称取试样3g，精确至0.000 2g，加入 10mL 氟铝酸钠饱和丙酮溶液，用玻璃棒搅拌样品，用真空泵 抽滤，重复上述操作4次，将滤杯放在烘箱中干燥1h。取出放 入干燥器内冷却30min 后，称量。 2.2.4 分析结果的表述 黑索今的质量分数 w2（）按式（2）计算。 w2 m2-m3 m 100 （2） 式中 w2为黑索今的质量分数， （） ； m2为试样和滤杯质量， （g） ； m3为用氟铝酸钠饱和丙酮溶液洗去黑索今后试样和滤杯 质量， （g） ； M 为试样质量， （g） 。 平行测定两组实验数据，容许差不得大于0.05 ，计算取 其算术平均值，其计算结果精确到小数点后一位。 2.3 消焰剂（冰晶石）的质量分数的测定 2.3.1 试剂和材料 （1）丙酮 （GB/T 686） 。 （2）硝酸溶液 1＋1（VV） 。 摘 要 主要介绍煤矿许用雷管专用黑索今的化学分析，通过多次化学分析实验，探索专用黑索今分析工艺，并制定针对 煤矿许用雷管专用黑索今成分精准的化学分析工艺和方法。 关键词 黑索今 ； 试验方法 ； 理化分析 中图分类号 TQ560.6 文献标志码 A 文章编号 1003–6490（2020）10–0089–02 Study on the Special RDX Analysis for Coal Mine Detonators Peng Ting，Hu Jian﹣gang，Tong Zhong﹣wen Abstract This paper mainly introduces the chemical analysis of RDX for permissible detonators in coal mines.Through many chemical analysis experiments，the special RDX analysis technology is explored，and the precise chemical analysis technology and for the special RDX components of permissible detonators in coal mines are ulated. Key words RDX ； test ； physical and chemical analysis 煤矿许用雷管专用黑索今分析方法研究 彭 婷，胡建钢，童钟文 （江西省民用爆炸物品质量监督检测中心，江西新余 338034） 收稿日期 2020–07–08 作者简介 彭婷（1992） ，女，江西新余人，助理工程师，主要从 事涉及民用爆炸物品的各类药剂的理化分析工作。 研究与开发化 工 设 计 通 讯 Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications 90 第46卷第10期 2020年10月 2.3.2 仪器和设备 （1）电热恒温培养箱 控制温度为（802）℃。 （2）真空泵 旋片式。 2.3.3 测定步骤 将上述滤杯用热丙酮洗涤，用真空泵抽滤，使滤杯内的 消焰剂（氟铝酸钠）洗涤干净，再用硝酸溶液，重复上述操 作4次，将滤杯放在电热恒温培养箱中干燥1h。取出放入干燥 器内冷却30min 后，称量。 2.3.4 分析结果的表述 消焰剂（冰晶石）的质量分数 w3（）按式（3）计算。 w3 m3-m4 m 100 （3） 式中 w3为消焰剂（冰晶石）的质量分数， （） ； m3为 用氟铝酸钠饱和丙酮溶液洗去黑索今后试样和滤杯质量， （g） ； m4为用热丙酮和硝酸溶液洗涤消焰剂（冰晶石）后试样和滤 杯质量， （g） ； M 为试样质量， （g） 。 平行测定两组实验数据，容许差不得大于0.05 ，计算取 其算术平均值，其计算结果精确到小数点后一位。 3 结语 重量法是采用不同方法分离出供试品中的需要测试的成 分，称取重量来计算其含量。利用黑索金（RDX）能在丙酮 中溶解的性能，故而用重量法测定含量。 参考文献 [1] 许利明，熊迅宇 . 浅淡化学分析与仪器分析 [A].2002 全国光谱分析 学术年会论文集 [C]. [2] 王肇中，康廷璋，宋锦泉，等 . 矿许用乳化炸药中消焰剂的测定 [J]. 矿治，2003（4）. [3] 王艳华，曹玉荣，郭艳华，等 . 煤矿雷管专用黑索金中的消焰剂含 量测定 [J]. 煤矿爆破，2008（1）. [4] 艾翠玲 . 含黑索今的混合炸药废水可处理性研究 [J]. 含能材料， 2004（1） 30-33. [5] 张燕，李婷婷，张振中，等 . 黑索今制备过滤过程中的特性与安全 性 [J]. 爆破器材，2016，45（6） 16-20. [6] 沈勇，李永祥，高志强，等 . 直接法制备黑索今工艺中废水的成分 研究及硝解机理分析 [J]. 化工进展，2014，33（4）. [7] 张欣，王金英，齐艺，等 . 不同表面改性剂对超细黑索今分散性影 响的研究 [J]. 中北大学学报（自然科学版） ，2018，39（2） 194- 199. （上接第51页） 以及对化学工程工艺进行优化，使我国化工企业得到改善。 在自动化系统的开发中，必须科学规划发展方向和计划，并 在多门学科和企业的配合下，更好地促进化学工程自动化的 发展[4]。 5.2 化学工程与工艺会更具创新性 随着时代的快速发展，逐渐出现了许多创新元素。实践 表明，想要实现行业的快速发展，必须对技术及时进行研究 和更新，才能最好地适应社会。除此之外也为消费者在服务 方面提供了合理性。目前，许多先进技术逐渐兴起，一些创 新的研究技术已经在生产方面得到了广泛的应用，其中最为 突出的就是化学工程的分离过程以及膜分离技术。通过在实 践中的应用证明，该技术的应用不仅可以提高日常生产效率， 还可以开发现有的生产设备、工艺和技术，使其发展的范围 越来越广。实际上，膜分离技术有很强的优势，在许多领域 的发展得到了应用。因此，必须对化学工程与工艺进行创新 和研究，并将创新的新技术与化学工程与工艺自动化相结合， 进一步促进化学工程的发展。 5.3 绿色化 随着社会经济的快速发展，环境破坏的问题日益增加。 因此，为了改善生态环境，国家必须制定相关的法规和政策， 以及相关的生态环境治理措施，最主要的就是加大化学生产 的检查，并制定科学、合理的法律法规，严格控制化工生产 中的污染。同时，成立了一支专业的监督队伍，对化工厂的 环境问题进行定期或者不定期的检查。如果在检查过程中发 现任何问题，则应立即指出，企业必须根据问题的不同制定 相应的解决措施，进行及时处理。此外，在化学生产过程中， 由于副反应的出现，会产生有害气体或物质，具有一定的危 险性。尽管使用的技术方法比以前更先进，但是，如果没有 合理运用该技术，也没有进行监测，很容易会发生污染生态 环境的事故。因此，在之后化学工程和工艺自动化的发展中， 技术团队必须不断总结实践经验，优化和开发新技术，防止 环境污染事故的发生，从而最大程度地减少对环境的影响， 避免对生态的破坏。当然，必须在相关研究人员和技术人员 的共同努力下，才能实现化学和工程工艺的绿色发展 [5]。 5.4 网络化 21世纪，互联网产业得到了快速发展，相比其他行业发 展尤为突出。为了突出互联网技术的特点和优势，并通过互 联网技术促进各行业的协调发展，我国将重点放到了“互联 网 ”方面，并将其运用到战略层面，许多高校也是如此组织 学生参加各种竞赛活动。使互联网时代得到了应用，并改善 了人们的生活和工作方式。此外，将化学工程和工艺自动化 的发展以及与互联网技术进行有效的结合，一方面可以体现 互联网技术的价值，另一方面可以确保化学工程与工艺科学、 合理，并为自动化的发展提供了一定的保障。因此，合理利 用互联网技术的优势，使其与化学工程和工艺自动化紧密融 合，能够更好地促进化学工程和工艺自动化的发展。 6 结语 在化学工程与工艺的发展中，必须认识到自动化技术的 重要性，并将其与自动化有效的结合，加强新技术的研究， 有利于化学工程的可持续发展。同时，也改善了人们的生活， 为人们提供了一定的便利，并为部分工业提供了相关技术帮 助，促进了人们生活和化工业的共同发展，进一步促进社会 的进步。 参考文献 [1] 周少强，秦皓辰 . 自动化化学工程与工艺的发展趋势探究 [J]. 产业 与科技论坛，2020，19（6） 66-67. [2] 李明磊 . 化学工程与工艺中的自动化发展趋势 [J]. 清洗世界， 2019，35（12） 72-73. [3] 吴新庆 . 化学工程与工艺中的自动化发展趋势探讨 [J]. 门窗，2019 （22） 265. [4] 刘振 . 探析化学工程与工艺中的自动化发展趋势 [J]. 清洗世界， 2019，35（9） 75-76. [5] 关波 . 化学工程与工艺中的自动化发展趋势探析 [J]. 四川水泥， 2019（9） 274.