CN105963898B - Abc干粉灭火剂及制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了新型ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成，均为质量份：碱渣14‑22，硫酸钾36‑48，草酸钠25‑35，石灰岩8‑14，碳酸镁粉5‑10，甲基硅油6‑9，硫酸铵7‑13，硼酸锌4‑8，氧化锡2‑5，石墨粉3‑6，粉煤灰1‑5。本发明所得产品制备方法简单，灭火性能优越，具有更高的电绝缘性、斥水性及防结块性，且合理利用工业废料，减少生产成本，市场前景好。

Description

ABC干粉灭火剂及制法
技术领域
本发明涉及灭火剂领域，特别是涉及ABC干粉灭火剂及制法。
背景技术
干粉灭火剂是由灭火基料(如小苏打、碳酸铵、磷酸的铵盐等)和适量润滑剂(硬脂酸镁、云母粉、滑石粉等)、少量防潮剂(硅胶)混合后共同研磨制成的细小颗粒，用二氧化碳作喷射动力。喷射出来的粉末，浓度密集，颗粒微细，盖在固体燃烧物上能够构成阻碍燃烧的隔离层，同时析出不可燃气体，使空气中的氧气浓度降低，火焰熄灭。干粉灭火剂，可以灌装于各种类型的手提式和固定式干粉灭火装置内，可与氟蛋白泡沫灭火剂、水成膜泡沫灭火剂联用，扑救油罐的初起火灾，能快速控制火焰发展，起到迅速灭火的作用。
公布号CN 104645541 A(申请号201510070206.6)的中国专利文献公开了了一种ABC干粉灭火剂，其特征在于：以重量百分比计，由以下组分制备而成：磷酸二氢铵50％～54％，硫酸铵25％～28％，云母粉1％～5％，活性白土1％～5％，疏水白炭黑1％～5％，硅油1％～3％，水1％～3％，交联催化剂0.1％～0.5％，固化促进剂0.1％～0.5％，惰性填充物5％～20％。公布号CN 104436510 A(申请号201410760329.8)的中国专利文献公开了一种ABC干粉灭火剂的制备方法，将磷酸一铵、硫酸铵、纳米二氧化硅、膨润土、云母、三聚氰胺、碳纳米管、石墨、聚磷酸铵和偶联剂按照重量比混合，对混合物升温到70～90℃，喷入硅油于上述混合物中，加入次磷酸锰、磷钼酸、二磷酸吡啶核苷酸和硝酸二羟铋，60～90℃下搅拌30～50min，得产物D；用连续改性覆膜机对产物D进行粉碎处理，至80％以上的颗粒粒径小于30微米，60℃以300～1000rpm搅拌20～40min，90～100℃烘干所得产物2～4h，降温至30℃，冷却10～20min，即得ABC干粉灭火剂。公布号CN 103964407 A(申请号201410213324.3)的中国专利文献公开了一种ABC干粉灭火剂专用磷酸铵盐及其生产方法。它是用磷矿石破碎后加水球磨后加入浓硫酸萃取后加水过滤、洗涤得湿法磷酸；再加入液氨中和，直到氮含量达到9％～10％、pH值为4～4.2时止；最后经浓缩喷雾干燥得到的。
目前市面上大部分干粉灭火剂，其性能差异较大，因斥水性较差、吸湿率高，使得产品结块，保质期变短，导致灭火效率低，因此需加强对此方面的研究，进一步改善缺陷。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种灭火效果好、使用安全稳定的ABC干粉灭火剂及制法。
本发明的技术方案是：
ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成，均为质量份：碱渣14-22，硫酸钾36-48，草酸钠25-35，石灰岩8-14，碳酸镁粉5-10，甲基硅油6-9，硫酸铵7-13，硼酸锌4-8，氧化锡2-5，石墨粉3-6，粉煤灰1-5。
优选方案为，碱渣16-20，硫酸钾40-44，草酸钠28-32，石灰岩10-12，碳酸镁粉6-9，甲基硅油7-8，硫酸铵9-11，硼酸锌5-7，氧化锡3-4，石墨粉4-5，粉煤灰2-4。
更加优选的是，碱渣18，硫酸钾42，草酸钠30，石灰岩11，碳酸镁粉7.5，甲基硅油7.5，硫酸铵10，硼酸锌6，氧化锡3.5，石墨粉4.5，粉煤灰3。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤如下：
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨1-3小时(优选的：粉碎研磨1.5-2.5小时；更加优选的：粉碎研磨2小时)，取出除尘过筛；
(2)将石墨粉置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡30-50分钟(优选的：浸泡35-45分钟；更加优选的：浸泡40分钟)，取出恒温烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至50℃-70℃，搅拌50-80分钟(优选的：搅拌60-70分钟；更加优选的：搅拌65分钟)，再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料，快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油，再次升温至70℃-110℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(1)除尘过100-160目筛(优选的：除尘过120-140目筛；更加优选的：除尘过130目筛)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(2)烘干温度为100-140℃(优选的：烘干温度为110-130℃；更加优选的：烘干温度为120℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(3)加热升温至55-65℃(优选的：加热升温至60℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(3)快速搅拌的速度为800-1200转/分钟(优选的：快速搅拌的速度为900-1100转/分钟；更加优选的：快速搅拌的速度为1000转/分钟)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(3)再次升温至80℃-100℃(优选的：再次升温至90℃)。
所述的ABC干粉灭火剂的制备方法，步骤(4)筛网的网孔直径为20μm-40μm(优选的：筛网的网孔直径为25μm-35μm；更加优选的：筛网的网孔直径为30μm)。
本发明提供的ABC干粉灭火剂灭火性能优越，制备方法简单，具有更高的电绝缘性、斥水性及防结块性，且合理利用工业废料，减少生产成本，市场前景好。
具体实施方式
下面结合实施例和实验例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不限于此。
实施例1ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成(每份5kg)：碱渣14份，硫酸钾36份，草酸钠25份，石灰岩8份，碳酸镁粉5份，甲基硅油6份，硫酸铵7份，硼酸锌4份，氧化锡2份，石墨粉3份，粉煤灰1份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是：
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨1小时，取出除尘过100目筛；
(2)将石墨粉置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡30分钟，取出恒温100℃烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至50℃，搅拌50分钟，再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料，以800转/分钟快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油，再次升温至70℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为20μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
实施例2ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成(每份5kg)：碱渣22份，硫酸钾48份，草酸钠35份，石灰岩14份，碳酸镁粉10份，甲基硅油9份，硫酸铵13份，硼酸锌8份，氧化锡5份，石墨粉6份，粉煤灰5份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是：
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨3小时，取出除尘过160目筛；
(2)将石墨粉置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡50分钟，取出恒温140℃烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至70℃，搅拌80分钟，再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料，以1200转/分钟快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油，再次升温至110℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为40μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
实施例3ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成(每份5kg)：碱渣16份，硫酸钾40份，草酸钠28份，石灰岩10份，碳酸镁粉6份，甲基硅油7份，硫酸铵9份，硼酸锌5份，氧化锡3份，石墨粉4份，粉煤灰2份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是：
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨1.5小时，取出除尘过120目筛；
(2)将石墨粉置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡35分钟，取出恒温110℃烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至55℃，搅拌60分钟，再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料，以900转/分钟快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油，再次升温至80℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为25μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
实施例4ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成(每份5kg)：碱渣20份，硫酸钾44份，草酸钠32份，石灰岩12份，碳酸镁粉9份，甲基硅油8份，硫酸铵11份，硼酸锌7份，氧化锡4份，石墨粉5份，粉煤灰4份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是：
(1)取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨2.5小时，取出除尘过140目筛；
(2)将石墨粉置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡45分钟，取出恒温130℃烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至65℃，搅拌70分钟，再加入粉煤灰及步骤(1)(2)所制原料，以1100转/分钟快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油，再次升温至100℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为35μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
实施例5ABC干粉灭火剂，主要由下列原料制备而成(每份5kg)碱渣18份，硫酸钾42份，草酸钠30份，石灰岩11份，碳酸镁粉7.5份，甲基硅油7.5份，硫酸铵10份，硼酸锌6份，氧化锡3.5份，石墨粉4.5份，粉煤灰3份。上述ABC干粉灭火剂的制备方法是：
(1)取碱渣(购自天津渤海化工有限责任公司天津碱厂)和石灰岩(购自青岛万磊石业有限公司)置于球磨机内，粉碎研磨2小时，取出除尘过130目筛；
(2)将石墨粉(购自青岛腾瑞炭素有限公司)置于浓度为45％的醋酸溶液浸泡40分钟，取出恒温120℃烘干，碾碎过200目筛；
(3)将硫酸钾(购自上海羽朵生物科技有限公司)、草酸钠(购自济宁康德瑞化工科技有限公司)、碳酸镁粉(购自湖北巨胜科技有限公司)、硫酸铵(购自衡州市明锋化工有限公司)、硼酸锌(购自武汉兴众诚科技有限公司)和氧化锡(购自淄博市淄川谊昌明化工厂)加入搅拌器内，加热升温至60℃，搅拌65分钟，再加入粉煤灰(购自湖南宝隆科技发展有限公司)及步骤(1)(2)所制原料，以1000转/分钟快速搅拌35分钟，喷入甲基硅油(购自济南多维桥化工有限责任公司)，再次升温至90℃，保持温度不变，烘干出料；
(4)将步骤(3)所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为30μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
本发明所用主要原料：
碱渣：指工业生产中制碱和碱处理过程中排放的碱性废渣，主要由结晶不良的碳酸钙组成,其化学成分包括多种氧化物和氯化物，碱渣具有含水量高、孔隙大、压缩性大的特点，其颗料多为粉粒,透水性较好,荷载作用下固结较快,易于实施加固处理。
硫酸钾：是由硫酸根离子和钾离子组成的盐，可用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取，通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味，味苦。质硬。化学性质不活泼。在空气中稳定。
草酸钠：草酸的钠盐，是一种还原剂，也常作为双齿配体。一氧化碳和氢氧化钠在160℃和2MPa条件下反应，生成甲酸钠，然后，再将甲酸钠在400℃温度下脱氢即得草酸钠。可以用作金属沉淀剂、还原剂、络合剂、掩蔽剂、织物、鞣革整理剂。
石灰岩：又叫石灰石，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩，混入白云石、石膏、菱镁矿、黄铁矿、蛋白石、玉髓、石英、海绿石、萤石等，混入物少于5％，具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能，在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。
碳酸镁粉：白色单斜结晶或无定形粉末。无毒、无味气中稳定。相对密度2.16。微溶于水，水溶液。呈弱碱性，在水中的溶解度为0.02％(15℃)。可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料，以及食品、药品、化妆品、橡胶、墨水等的添加剂。
甲基硅油：是在室温下保持液体状态的线型聚硅氧烷产品，其有机基团全部为甲基，具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，还具有低的黏温系数，较高的抗压缩性。可用作绝缘、润滑、防震、防尘油、介电液和热载体；用作消泡、脱膜、油漆和日用化妆品的添加剂。
硫酸铵：纯品为无色斜方晶体，工业品为白色至淡黄色结晶体，有吸湿性，吸湿后固结成块。加热到513℃以上完全分解成氨气、氮气、二氧化硫及水。主要用作肥料，适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。
硼酸锌：是一种环保型的非卤素阻燃剂，无毒、低水溶性、高热稳定性、粒度小、比重小、分散性好等特点，可以有效提高阻燃性能，减少燃烧时烟雾的产生，并可以调节橡塑产品的化学，机械，电等方面的性能。
氧化锡：化学式为SnO2，式量为150.71，呈白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末，化学稳定性好，可用于搪瓷和电磁材料，并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等。
石墨粉：质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1-2，常温下石墨粉的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；材料具有耐高温导电性能，可做耐火材料，导电材料，耐磨润滑材料。
粉煤灰：是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，主要氧化物成分为SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等，其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的65％，煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性。
试验例1本发明所得ABC干粉灭火剂(实施例5)的性能测试：
1.常规性能检测：参照GB 40662-2004的国家标准进行检测。
检测技术性能指标：如表1所示：
表1 ABC干粉灭火剂主要性能指标
选取本发明所得产品与市购普通ABC干粉灭火剂按照试验方法分别进行测试，记录测试结果。
测试结果如表2所示：
表2两组的性能测试结果对比
项目 本发明产品 市购产品
含水率/％ 0.06 0.12
吸湿率/％ 0.5 1.7
抗结块性/mm 38 21
斥水性 无明显吸水，不结块 无明显吸水，不结块
电绝缘性/kV 9.6 5.5
灭A、B、C类火灾效能 三次灭火试验三次成功 三次灭火试验二次成功
由表2可知，本发明所得产品和市购产品的各技术指标均符合国家标准，且本发明所得产品的吸湿率比市购产品明显降低，抗结块性及电绝缘性增加，灭火成功率更高，说明本发明所得产品灭火性能更加优越，具有良好的前景。
应当指出的是，具体实施方式只是本发明比较有代表性的例子，显然本发明的技术方案不限于上述实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员，以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的，均应认为是本专利所要保护的范围。

Claims (9)

1.ABC干粉灭火剂的制备方法，其特征在于，由下列原料制备而成，均为质量份：碱渣14-22，硫酸钾36-48，草酸钠25-35，石灰岩8-14，碳酸镁粉5-10，甲基硅油6-9，硫酸铵7-13，硼酸锌4-8，氧化锡2-5，石墨粉3-6，粉煤灰1-5；步骤如下：
（1）取碱渣和石灰岩置于球磨机内，粉碎研磨1.5-2.5小时，取出除尘过100-160目筛；
（2）将石墨粉置于浓度为45%的醋酸溶液浸泡35-45分钟，取出恒温烘干，烘干温度为100-140℃，碾碎过200目筛；
（3）将硫酸钾、草酸钠、碳酸镁粉、硫酸铵、硼酸锌和氧化锡加入搅拌器内，加热升温至55-65℃，搅拌60-70分钟，再加入粉煤灰及步骤（1）（2）所制原料，快速搅拌35分钟，快速搅拌的速度为800-1200转/分钟，喷入甲基硅油，再次升温至80℃-100℃，保持温度不变，烘干出料；
（4）将步骤（3）所制最终产品筛分，筛网的网孔直径为20μm-40μm，除去大颗粒物质，分装即得干粉灭火剂。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱渣16-20，硫酸钾40-44，草酸钠28-32，石灰岩10-12，碳酸镁粉6-9，甲基硅油7-8，硫酸铵9-11，硼酸锌5-7，氧化锡3-4，石墨粉4-5，粉煤灰2-4。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碱渣18，硫酸钾42，草酸钠30，石灰岩11，碳酸镁粉7.5，甲基硅油7.5，硫酸铵10，硼酸锌6，氧化锡3.5，石墨粉4.5，粉煤灰3。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）除尘过120-140目筛。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）烘干温度为110-130℃。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）加热升温至60℃。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）快速搅拌的速度为900-1100转/分钟。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）再次升温至90℃。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）筛网的网孔直径为25μm -35μm。
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