废弃含能材料的资源化利用

李洪亮 黄鼎 贺新宇

（沈阳理工大学装备工程学院特种能源技术与工程 辽宁 沈阳 110000）

废弃含能材料的资源化利用

李洪亮 黄鼎 贺新宇

（沈阳理工大学装备工程学院特种能源技术与工程 辽宁 沈阳 110000）

废弃含能材料的资源化利用已经不是一个全新的话题，然而，这个问题还没有真正的解决。本文将展开论述废弃含能材料的资源化利用。

含能材料；资源化；利用

1.废弃含能材料再利用

在废弃含能材料再利用的研究中，例如将两种火箭推进剂在低温条件下进行粉碎，将粉碎的颗粒作为工业炸药成分用于开矿，获得了巨大成功，并已开始进行工业化生产。另外，在常规弹药的生产过程中，大口径海炮经常采用苦味酸铵炸药装药，Machacek等将回收的苦味酸铵直接用作工业爆破剂组分，性能测试结果表明该爆破剂性能非常优越，该研究成果于1999年获得美国专利。

1.1 经济学角度看废弃含能材料

从经济学角度看，自废旧火炸药中回收的化工材料以及能量排放所获得的收益基本上与锅炉填料设备的改造、维护所需的成本相当。如果预处理废弃含能材料所需的成本低于OB/OD所用的成本，那么该方法就有较大的竞争力。另外，在控制污染物排放方面，可以利用锅炉已有的污染物控制设备，降低对环境的危害。

1.2 从研究工艺看废弃含能材料

研究工艺是为首先在混合溶剂中将推进剂粉碎；其次，在氧化剂存在的条件下，利用超声波促进界面上的空穴反应。该方法可以部分降解粘结剂，能够破坏推进剂的网格结构，比较容易分离出金属成分。1998年，Borls等不仅自推进剂中提取出了铝粉，还把粘结剂中的碳氢化合物转变成有用的石油产品。首先采用溶剂浸出推进剂中的氧化剂，然后将含有铝粉的粘结剂在无氧环境下进行加热。经热解作用，类似石油组分的衍化物全部变为气体，收集、浓缩该气体可用作燃料油，而且其性质与柴油非常相似。最后铝粉全部被保留在残渣中，可大量的回收。

2.废弃含能材料资源化利用的方法

2.1 机械混和法

通过机械混合的方式，添加必要的安定剂、调节剂之后，可以将经过粉碎的废弃含能材料或从其分离出来的火炸药组分制成各种形式的民用炸药，变废为宝。

2.2 机械压延法

机械压延法是通过加热和采用一定的溶剂浸泡，使废弃含能材料软化后将其重新制成合格的火药成品。在加工过程中可以加入适量的安定剂以提高成品的安定性。除以上介绍的外，物理方法还包括浮洗法、蒸发法、反渗透法、膜分离法等。

2.3 氧化糖法

它可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘和深度处理塘等。中科院微生物研究所曾利用该法把100mg/L～150mg/L的TNT转化，转化率在99%以上，用其中10株菌混和接种于接触氧化池处理TNT废水获得成功。利用生物降解的技术能使废弃含能材料或含有火炸药的沉积物发生分解反应，有的反应产物甚至可以成为有用的肥料，堆肥过程中产生的热也可被用作加热源。

3.总结

飞片冲击实验中微米铝/氟聚物含能材料的冲击反应阈值条件是铝含量10%，飞片冲击速度3.07km/s；而纳米铝/氟聚物含能材料的冲击反应阈值条件是铝含量10%，飞片冲击速度2.52km/s。结果证明纳米铝含能材料比微米铝含能材料具有更低的冲击反应阈值，这也证明纳米铝具有更高的反应活性，热点烧蚀孔洞面积会随着冲击能量增大而增大，即能量释放效率与冲击速度成正比关系。另外，微米铝/氟聚物含能材料的燃烧热和爆热均高于相同铝含量的纳米铝/氟聚物含能材料，这是由于纳米材料的比表面积大，而表面的氧化铝层并不会参加反应，因此活性铝含量降低，从而使放热量减少。

也就是说，废弃含能材料资源化利用是很有意义的。

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TP204

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1009-5624（2016）05-0026-02