一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法

技术领域

本发明涉及一种废弃炸药的回收处理技术，特别涉及一种从废弃HMX基炸 药中回收HMX的技术方法。

背景技术

废弃火炸药由于其不稳定性、不安全性和较强的毒性，对人类和环境构成 了较大的威胁，制造了恐怖的气氛并潜伏着重大的安全隐患，成为世界性的一 大公害。必须对废弃火炸药进行销毁或回收。目前，我国的废弃火炸药主要进 行焚烧销毁处理，不仅带来严重环境危害，还造成巨大的资源浪费。

由于HMX的高能量和高价格，以及在一些复合炸药中的高含量，使得HMX 基废弃炸药回收势在必行，而且会产生巨大的经济效益。因此，通过研究形成 一套切实可行的废弃火炸药回收利用技术，降低弹药制造成本，促进废弃物资 源化利用，变废为宝，同时尽量降低环境污染，减少因废弃炸药给人民生活带 来的安全隐患，促进环境和资源的和谐。

但是，从当前废弃炸药中回收HMX的研究现状来看，主要是采用溶解辅材 组分的方法，该方法主要存在以下几个方面的问题，包括有毒试剂的使用，仅 能处理含有简单组分的废弃炸药，对于含复杂组分的废弃炸药的回收周期较长， 工艺繁琐，并且HMX得率较低，纯度不够理想等等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种从废弃HMX基炸药 中回收HMX的技术方法，不仅可以在简单的溶解过程当中去除部分辅材组分， 并且重结晶过程本身也是对炸药晶体品质进一步提高的过程，有利于回收HMX 的性能提高和实际运用。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种从废弃HMX基炸药中回收HMX的方法，包括以下步骤：

步骤一：用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡，对HMX基废弃炸药中 的辅材组分进行溶解，从而使炸药软化松塌；

步骤二：对步骤一中所得混合物进行过滤，保留固体物质；

步骤三：用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质，形成溶解液；

步骤四：对步骤三中所得的溶解液进行过滤，保留滤液；

步骤五：以水为非溶剂，采用溶剂-非溶剂法对步骤四中所得滤液进行结晶， 水滴加完毕后继续搅拌，让固体物全部析出。

步骤六：将固体物过滤、洗涤，真空干燥，得到白色固体颗粒物，即为HMX。

进一步的技术方案是，所述步骤一中乙酸乙酯的质量为待回收废弃HMX基 炸药的2～4倍；用乙酸乙酯溶剂对废弃HMX基炸药浸泡时间为30～120min。 由于废弃HMX基炸药中的辅材组分包括粘结剂、增塑剂，这些物质大部分能够 溶解于乙酸乙酯中，通过步骤一和二，能将废弃HMX基炸药中的辅材组分清除。

进一步的技术方案是，所述步骤三中二甲基亚砜的质量为待回收废弃HMX 基炸药的2.5～4倍；用二甲基亚砜溶剂浸泡步骤二中所得的固体物质时间为 20～60min。步骤三是利用HMX和二甲基亚砜的相溶性，将HMX溶解于二甲 基亚砜中，从而排除其他杂余物质成分。

进一步的技术方案是，所述步骤五中非溶剂水的质量为二甲基亚砜的0.3～ 1倍；非溶剂水滴加完毕后继续搅拌时间为10～30min。

进一步的技术方案是，所述步骤六中过滤、洗涤后的固体物质真空干燥的 时间为3～6h，温度为60～80℃。

进一步的技术方案是，所述步骤一、三、五可选择任意的辅助条件完成， 所述的辅助条件包括：

(1)50～300r/min的机械搅拌；

(2)30～60℃水浴加热；

(3)0.1～1A超声波。

利用本发明的技术方案，可以非常方便地将HMX从废弃HMX基炸药中提 取出来，而且非常巧妙地利用简单的溶解过程当中去除部分辅材组分，并且重 结晶过程本身对炸药晶体品质做了进一步提高，具有很重要的实际意义。

附图说明

图1回收的平均粒径低于100μm的HMX折光匹配显微镜图片；

图2回收的平均粒径高于100μm的HMX折光匹配显微镜图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限 于此。

实施例1

(1)分别称取60g乙酸乙酯，20g废弃炸药的造型粉，加入三口烧瓶中。 将三口烧瓶置于温度为60℃的水浴锅中，在电流强度为0.4A超声波的条件下， 用200r/min速度拌30min，然后过滤，取固体物质待用；

(2)另取一只洁净的三口烧瓶称取64g二甲基亚砜，并将(1)中产物转 移至其中。将该三口烧瓶置于温度为60℃的水浴锅中，在电流强度为0.4A超 声波的条件下，用200r/min速度搅拌20min，然后过滤，取液体物质待用；

(3)将(2)中所得液体物质转移至洁净的三口烧瓶中，另取25.6g的纯净 水于洁净量筒中。将纯净水以512μl/min的速度蠕动滴加至三口烧瓶中，滴加时 辅以机械搅拌。50min后，纯净水滴加完毕，超声和机械搅拌10min，然后过滤， 并用水反复冲洗，取固体物质；

(4)将(3)中所得固体物质转移至质量为已知的表面皿中，置于80℃的 真空烘箱中，烘至恒重，即得回收样品。

实施例2

按实施例1的方法，但把废弃炸药的量扩大10倍，即200g，其它各种材料 用量相应增加，操作条件同实施例1。

实施例3

按实施例1的方法，将乙酸乙酯的用量变为40g，其它操作条件同实施例1。

实施例4

按实施例1的方法，过程中不使用超声波，其它操作条件同实施例1。

实施例5

按实施例1的方法，在步骤(1)中，水浴温度降低为50℃，其它操作条件 同实施例1。

实施例6

按实施例1的方法，在步骤(1)中，水浴温度升高为70℃，其它操作条件 同实施例1。

实施例7

按实施例1的方法，在步骤(3)中，水浴温度设为40℃，其它操作条件同 实施例1。

实施例8

按实施例1的方法，机械搅拌速度均设为300r/min，其它操作条件同实施例 1。

实施例9

按实施例1的方法，在步骤(3)中，水量调整为60g，其它操作条件同实 施例1。

实施例10

按实施例1的方法，在步骤(3)中，纯净水快速加入，其它操作条件同实 施例1。

实施例11

(1)分别称取60kg乙酸乙酯，20kg废弃炸药的造型粉，加入150L反应 釜中。60℃水浴加热，超声波助溶，用300r/min速度拌60min，然后过滤，取 固体物质待用；

(2)称取60kg二甲基亚砜至反应釜，并将(1)中产物转移至其中。60℃ 水浴加热，超声波助溶，用200r/min速度搅拌20min，然后过滤，取液体物质 待用；

(3)将(2)中所得液体物质转移至反应釜中，另取24kg的纯净水于铝锅 中。将纯净水滴加至反应釜中，滴加时辅以机械搅拌，30min滴加完毕。继续超 声和机械搅拌10min，然后过滤，并用水反复冲洗，取固体物质；

(4)将(3)中所得固体物质转移至质量为已知的托盘中，置于80℃的真 空烘箱中，烘至恒重，即得回收样品。

实施例12

按实施例11的方法，在步骤(1)中，加料时喷1kg左右的纯净水，其它 操作条件同实施例1。

实施例13

按实施例11的方法，在步骤(3)中，加水量调整为60kg，并一次性加入， 其它操作条件同实施例1。

对上述13个实施例中所回收HMX的晶型、纯度、回收率、表观密度、熔 点和颗粒度进行测试，测试结果如表1。

表1  回收HMX的相关参数

由表1可以看出，所有回收样品均为β型，纯度均在98％以上，熔点均在 273.0℃以上，达到HMX国军标二级品要求。回收样品的密度均在1.89g.cm-3 以上，与普通HMX工业品相当，可以满足使用要求。回收率随着实验量的增加 而提高，特别是在中试实验时，回收率达到90％以上，见实施例11～13；回收 率随着水量的增加而提高，见实施例9，实施例13；回收HMX的粒径与加水量 和加水速率有很大关系，快速加水，导致颗粒度降低，见实施例10，实施例13； 在用乙酸乙酯溶解去除废弃炸药中的杂质组分时，加入一定量的水，或改变机 械搅拌速率或水浴温度、是否使用超声波等，对于回收样品的纯度和回收率没 有显著影响，见实施例4、实施例8、实施例5，实施例9、实施例12；在重结 晶过程中，提高水浴温度，有利于提高回收HMX纯度，见实施例7；乙酸乙酯 用量在一定范围内变化，不会影响回收HMX的纯度和收率，见实施例2。

实施例10和实施例13回收的HMX折光匹配显微镜图片见附图1，其他实 施例3回收的HMX折光匹配显微镜图片见附图2。

通过以上实施例表明，所发明的从废弃HMX炸药中提取HMX的方法，操 作条件宽松，可以在一定范围内变动而不影响回收产品的纯度和收率。