CN112010719B - 一种含铝***及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含铝***及其制备方法,按质量百分比计,由以下组分组成:硝酸铵81.85‑82.46%,甘氨酸3.15‑12.54%,铝粉5‑15%,其步骤为:在125‑130℃下,将硝酸铵配制成90wt%的水溶液,再加入甘氨酸,搅拌至完全溶解;于60℃下恒温真空干燥至恒重;粉碎,过60目筛;按配比加入铝粉,混合10‑20min,得到所述含铝***。本发明使用甘氨酸作为可燃剂替代复合蜡等石化油相材料,减少了油相配置和保温、输送等工序,不产生含油的废水、废气,有利于环境保护,同时,甘氨酸还可以起到硝酸铵相稳定剂的作用,改善硝酸铵在加工、储存过程中的晶变特性。
Description
技术领域
本发明属于一种工业含铝***制备技术,具体是一种以甘氨酸为原料的含铝工业***及其制备方法。
背景技术
工业含铝***是在工业***中加入不同比例的金属铝粉制成的一类工业***,具有高比容、高爆热及高做功能力的特点,但由于铝粉价格昂贵限制了其大规模推广应用,只是在某些特种工程中得到应用。得到广泛应用的工业含铝***品种有铝化铵油***、含铝浆状***、乳化***、水胶***等。
CN101591210A公布了一种增敏型膨化铵油***及其制备方法,由膨化硝酸铵、硝基甲烷、复合油相和铝粉混合制成,其中复合油相由柴油和石蜡融化后配制,其中柴油与石蜡的质量配比6∶4,膨化 硝酸铵、硝基甲烷、复合油相和铝粉的质量百分比为91%~94.5%∶1%~3%∶4~5%∶ 0.5~1%。
CN1197781A 公布了一种无梯岩石粉状硝铵***及其制备方法,其组成为硝酸铵85-92%,木粉3-6%及复合含能油相2.0-10%,其特点为在复合含能油相材料中加入铝粉等含能材料,其组成为柴油15-55%、复合蜡或石蜡10-30%、松香0-20%、SP-800.5-3%及5-50%铝粉组成。
上述专利中采用的复合油相中,主要以柴油、机油和复合蜡等石化产品作为可燃剂,原材料成本高、油相材料与硝酸铵(或硝酸铵溶液)不易混合均匀、生产中需要油相配制和定量装置、并产生含油的废水废气,不利于清洁生产。
CN1654447A涉及一种泥浆***,所述***由硝酸铵、黏土粉、软化水及铝粉按其重量比混配成泥浆状,成本低廉,安全性好。其组成为硝酸铵65-75%,黏土粉10-15%,软化水15-20%及铝粉10-15%。存在水与铝粉反应的问题。
周润强等(周润强,曹端林,王建龙等.无TNT铵脲***配方和***性能的关系.应用化工,2006,35(8):615-617)研究了硝酸铵-硝酸脲-铝粉含铝***的配方及***性能,铝粉的加入提高了***的爆热,但比容有所下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以甘氨酸为可燃剂的工业含铝***及其制备方法。以甘氨酸为可燃剂,硝酸铵为氧化剂,微细铝粉为高能组分,制备一种不含石蜡或复合蜡、机油、柴油等石化产品复合油相的工业含铝***,提供一种成本低廉、无毒无害、***性能优越,生产工艺简单的高性能粉状含铝工业***其制备方法。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种含铝***,按质量百分比计,由以下组分组成:硝酸铵81.85-82.46%,甘氨酸3.15-12.54%,铝粉5-15%。
进一步的,铝粉的粒度为5.98μm。
上述含铝***的制备方法,包括:
(1)按照配方,准确称量硝酸铵、水和甘氨酸,先将硝酸铵和水加入溶化器中,在125-130℃下将硝酸铵配制成90wt%的水溶液,充分搅拌溶解后,再加入甘氨酸,搅拌至完全溶解;
(2)将上述硝酸铵和甘氨酸的水溶液出料至干燥盘中,于60℃的恒温真空干燥箱中进行干燥至恒重;
(3)将干燥至恒重的硝酸铵-甘氨酸混合物进行粉碎,过60目筛;
(4)将粉碎后的硝酸铵-甘氨酸混合物转移到混药器中,同时按配比加入定量的铝粉,为避免铝粉飞扬,提高混合均匀度,加入适量的丙酮,进行充分混合,混合时间10-20min,在真空干燥箱中干燥除去丙酮,得到含铝工业***产品。
本发明与现有技术相比,其显著优点是:
(1)使用甘氨酸作为可燃剂替代复合蜡等石化油相材料或木粉,减少了油相配置和保温、输送等工序,不产生含油的废水、废气,有利于环境保护。
(2)甘氨酸还可以起到硝酸铵相稳定剂的作用,改善硝酸铵在加工、储存过程中的晶变特性。
(3) 氧化剂普通硝酸铵与可燃剂甘氨酸溶解配成溶液,提高了氧化剂和可燃剂的混合均匀度,利于提高***性能。
(4)采用真空干燥工艺,显著降低***中的水分含量。
(5)采用粒度为5.98μm的微细铝粉,提高了三种组分的混合均匀度。
附图说明
图1为铝粉含量为10%的含铝***的DSC曲线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详述。
实施例1
以制备100g***为例,选择组分和质量配比是:硝酸铵82.46%,甘氨酸12.54%,铝粉5%。
按照上述组分和配比,实施步骤如下:
第一步,将82.46g硝酸铵加入溶化器中,在125-130℃下搅拌、溶解配制成90%的水溶液,再加入12.54g甘氨酸,搅拌至完全溶化;
第二步,将上述硝酸铵和甘氨酸的水溶液出料至干燥盘中,在真空度为-0.090—-0092MPa下,于与60℃的恒温真空干燥箱中干燥至恒重;
第三步,将干燥至恒重的硝酸铵-甘氨酸混合物进行粉碎,过60目筛。
第四步,将粉碎后的硝酸铵-甘氨酸混合物转移到混药器中,同时按配比加入5g铝粉,为避免铝粉飞扬,提高混合均匀度,加入10mL丙酮,进行充分混合,混合时间10min,在真空干燥箱中干燥除去丙酮,得到含铝工业***产品。
实施例2
以制备100g***为例,选择组分和质量配比是:硝酸铵82.16%,甘氨酸7.84%,铝粉10%
按照上述组分和配比,实施步骤如下:
第一步,将82.16g硝酸铵加入溶化器中,在125-130℃下搅拌、溶解配制成90%的水溶液,再加入7.84g甘氨酸,搅拌至完全溶化;
第二步,将上述硝酸铵和甘氨酸的水溶液出料至干燥盘中,在真空度为-0.090-0092MPa下,于与60℃的恒温真空干燥箱中干燥至恒重;
第三步,将干燥至恒重的硝酸铵-甘氨酸混合物进行粉碎,过60目筛。
第四步,将粉碎后的硝酸铵-甘氨酸混合物转移到混药器中,同时按配比加入10g铝粉,为避免铝粉飞扬,提高混合均匀度,加入15mL丙酮,进行充分混合,,混合时间15min,在真空干燥箱中干燥除去丙酮,得到含铝工业***产品。
实施例3
以制备100g***为例,选择组分和质量配比是:硝酸铵81.85%,甘氨酸3.15%,铝粉15%
按照上述组分和配比,实施步骤如下:
第一步,将81.85g硝酸铵加入溶化器中,在125-130℃下搅拌、溶解配制成90%的水溶液,再加入3.15g甘氨酸,搅拌至完全溶化;
第二步,将上述硝酸铵和甘氨酸的水溶液出料至干燥盘中,在真空度为-0.090-0092MPa下,于与60℃的恒温真空干燥箱中干燥至恒重;
第三步,将干燥至恒重的硝酸铵-甘氨酸混合物进行粉碎,过60目筛。
第四步,将粉碎后的硝酸铵-甘氨酸混合物转移到混药器中,同时按配比加入15g铝粉,为避免铝粉飞扬,提高混合均匀度,加入20mL丙酮,进行充分混合,混合时间20min,在真空干燥箱中干燥除去丙酮,得到含铝工业***产品。
图1为铝粉含量为10%的含铝***的DSC曲线,图中DSC曲线上峰温为55.66℃和130.74℃的两个峰为硝酸铵的晶变峰,与纯硝酸铵相比,两个晶变温度都得到提高,说明甘氨酸可以起到硝酸铵相稳定剂的作用。峰温为267.34℃的峰为硝酸铵-甘氨酸-铝粉混合物的分解峰,分解放热量为658.05J.g-1。
Claims (4)
1.一种含铝***,其特征在于,按质量百分比计,由以下组分组成:硝酸铵81.85-82.46%,甘氨酸3.15-12.54%,铝粉5-15%;
由如下步骤制备:
(1)在125-130℃下,将硝酸铵配制成90wt%的水溶液,再加入甘氨酸,搅拌至完全溶解;
(2)于60℃下恒温真空干燥至恒重;
(3)粉碎,过60目筛;
(4)按配比加入铝粉,混合10-20min,得到所述含铝***。
2.如权利要求1所述的含铝***,其特征在于,铝粉的粒度为5.98μm。
3.如权利要求1或2所述的含铝***的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在125-130℃下,将硝酸铵配制成90wt%的水溶液,再加入甘氨酸,搅拌至完全溶解;
(2)于60℃下恒温真空干燥至恒重;
(3)粉碎,过60目筛;
(4)按配比加入铝粉,混合10-20min,得到所述含铝***。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,按配比加入铝粉,加入丙酮充分混合,并真空干燥除去丙酮,得到所述含铝***。
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