粒状硝酸铵改性研究

摘要

由于流散性好以及能在爆破现场实现高度机械化混装等优点，粒状硝酸铵在工业炸药领域得到广泛应用。但是其感度低和吸湿性强的缺点使它的应用受到了很大的限制。针对粒状硝酸铵产品性能的不足，本文用减压除水法（ZK法）对粒状硝酸铵进行改性，力求获得性能优越并具有一定潜在应用价值的硝酸铵品种。
　　利用实验室小型可控温滚筒造粒机，分别用ZK法和升降温法处理粒状硝酸铵，并分别测试处理前后粒状硝酸铵的吸油率、表面特征、比表面积、孔径、雷管感度等性质，实验得出:两种处理方法得到的粒状硝酸铵的吸油率、比表面积、雷管感度等性能均有一定程度的提升，ZK法处理得到的粒状硝酸铵在以上几方面性能均优于升降温处理后得到的粒状硝酸铵。但是两种方法处理后的粒状硝酸铵的吸湿速率都明显提高。
　　通过分别测试ZK法中发泡剂的量、发泡剂类型、发泡剂溶液浓度、滚筒加热温度以及滚筒工艺对改性后的粒状硝酸铵的吸油率或吸湿速率的影响，得到ZK法改性粒状硝酸铵的合适条件:发泡剂为4.0wt％ZK复合发泡剂溶液，发泡剂溶液的量为粒状硝酸铵质量的3.0％，滚筒内加热温度为85℃，并且减压除水的过程中将滚筒的转速提高至40r·min-1。在此条件下，用ZK法处理得到的改性粒状硝酸铵在吸油率、比表面积、平均孔径、雷管感度得到进一步提高的同时吸湿速率也明显降低，另外得到的改性粒状硝酸铵的Ⅲ(≒)Ⅳ相变温度被提高至54.57℃，基本消除了Ⅱ(≒)Ⅲ相变。
　　将ZK法处理后得到的改性粒状硝酸铵与市场认可度较高的一款多孔粒状硝酸铵的性能进行对比，实验得出，ZK法改性后的粒状硝酸铵在吸油率、比表面积、临界直径等性能均优于多孔粒状硝酸铵。
　　本文建立了简易的粒状硝酸铵临界直径测试装置以及方法，并用此方法测得ZK法改性粒状硝酸铵的临界直径为31mm。
　　本文研究了不同添加剂对硝酸铵溶液大量分解温度的影响，实验得出，向溶液中加入1％的NH4Cl、HNO3、十八胺以及ZK复合发泡剂均会降低硝酸铵溶液分解温度，其中有1％NH4Cl+HNO3混合物存在时，硝酸铵溶液分解温度被提前至152℃。ZK复合发泡剂添加量≤0.25％时，对硝酸铵溶液分解温度无影响。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 硝酸铵的性质

1．2．1 多晶性

1．2．2 硝酸铵的强吸湿性

1．2．3 硝酸铵的热分解性

1．2．4 硝酸铵的爆炸性质

1．3 热点理论

1．4 本论文研究内容

1．4．1 粒状硝酸铵的改性方法—ZK法

1．4．2 研宄的主要内容

2 粒状硝酸铵的再造粒研究

2．1 实验部分

2．1．1 实验药品

2．1．2 实验仪器

2．1．3 实验原理

2．1．4 实验条件的选择

2．1．5 实验步骤

2．2 样品性能测试及结果

2．2．1 吸油率测试及结果

2．2．2 SEM测试及结果

2．2．3 表面特性测试及结果

2．2．4 吸湿性测试及结果

2．2．5 雷管感度测试及结果

2．3 本章小结

3 ZK法改性粒状硝酸铵的条件及工艺优化

3．1 验部分

3．1．1 实验药品

3．1．2 实验仪器

3．1．3 实验步骤

3．2 结果与讨论

3．2．1 发泡剂用量的影响

3．2．2 发泡剂类型的影响

3．2．3 发泡剂溶液浓度的影响

3．2．4 滚筒内加热温度的影响

3．2．5 滚筒工艺的影响

3．3 ZKAN其他性能测试

3．3．1 晶变温度以及晶变焓

3．3．2 表面特性测试及结果

3．3．3 雷管感度测试

3．4 本章小结

4 几种粒状硝酸铵的性能比较

4．1 实验部分

4．1．1 实验药品

4．1．2 实验仪器

4．1．3 实验步骤

4．2 性能测试及结果

4．2．1 吸油率测试及结果

4．2．2 吸湿速率测试及结果

4．2．3 堆积密度测试及结果

4．2．4 表面特性测试及结果

4．2．5 临界直径测试及结果

4．3 本章小结

5 添加剂对硝酸铵溶液分解温度的影响

5．1 实验部分

5．1．1 实验药品

5．1．2 实验仪器

5．1．3 实验步骤

5．2 实验结果与讨论

5．2．1 添加剂对硝酸溶液分解温度的影响

5．2．2 ZK复合发泡剂的量对硝酸溶液分解温度的影响

5．3 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附录