專利名稱:煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煙花爆竹用氧化劑，特別是一種煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑及其制 備方法。
背景技術(shù)：
目前，氯酸鉀是煙花爆竹生產(chǎn)中最常用的氧化劑，屬于強(qiáng)氧化劑，其熱分解過程 為放熱反應(yīng)，分解溫度低，易燃性好，點(diǎn)燃后不易"斷火"、"瞎火"，爆炸性好，因此， 以氯酸鉀作氧化劑的煙花爆竹產(chǎn)品的燃放效果較好，但在采用氯酸鉀與硫磺或硫化物 組成混合藥劑投入使用后，不但事故的發(fā)生率較前增加，而且事故的破壞力也較前大 大增加。為了提高煙花爆竹生產(chǎn)、貯存和使用過程中的安全性，尋找安全、高能、價(jià) 格較低的煙花爆竹用氧化劑替代氯酸鉀氧化劑已成為煙花爆竹行業(yè)研究者所追求的方 向和煙花爆竹行業(yè)的發(fā)展方向。在尋找氯酸鉀的代替品時，人們想到更多的是用高氯 酸鉀來代替氯酸鉀，與其相比高氯酸鉀的熱穩(wěn)定性、熔點(diǎn)、塔曼溫度及分解溫度均 比氯酸鉀高，可提高煙火藥劑的安全性能；同時，高氯酸鉀吸濕性很小，其貯存穩(wěn)定 性好。高氯酸鉀雖也是強(qiáng)氧化劑，但與氯酸鉀相比，它的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定些，更重 要的是它分解時，同極大多數(shù)氧化劑一樣，需要吸收熱量，對熱、機(jī)械感度的敏感度 也沒有氯酸鉀高。但是，由于高氯酸鉀的熱分解過程為吸熱反應(yīng)，分解時所需的溫度 較高、放氧速度較慢，則僅以高氯酸鉀代替氯酸鉀作氧化劑的煙花爆竹產(chǎn)品燃放效果 則相對差些，且成本也較高。曾經(jīng)也有人成功研制出不含氯酸鉀的安全爆竹藥用氧化 劑，即用高氯酸鉀和硝酸鋇代替以前使用的高氯酸鉀，雖然提高了安全性，但由于 價(jià)格較高無法進(jìn)行推廣以至于完全替代氯酸鉀。因此，尋找用于煙花爆竹時燃放效果 較為理想，且價(jià)格較低的氧化劑或復(fù)合型氧化劑，仍具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，但迄今為 止還未尋找到一種在性能、成本、效果上可和氯酸鉀相媲美的、安全性能明顯優(yōu)于氯 酸鉀的氧化劑或者復(fù)合型氧化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種吸濕性較小，性能、成本、煙火效果優(yōu)越的煙花爆竹 用復(fù)合型氧化劑及其制備方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為 一種煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑，由高氯酸鉀、
硝酸鉀和氧化鈰組成，其中高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰的質(zhì)量百分比分別為63 68: 29 34: 3 8。
一種制備上述煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的方法，其步驟為-
a) 烘藥，將高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別烘干至含水量低于0.5%;
b) 過篩，將烘干的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別過篩；
c) 混合，將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰按質(zhì)量百分比為63 68: 29 34: 3 8混合均勻得到煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑。
本發(fā)明煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的制備方法中，烘藥的烘箱采用水浴烘箱，烘干 高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰的溫度條件為40 50。C,時間為5 8h。
本發(fā)明煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的制備方法中，過篩的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化 鈰粒度分別為100目以上。
本發(fā)明煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的制備方法在混合時，先將高氯酸鉀放入混合機(jī) 內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝酸鉀，混合20 30min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī) 內(nèi)，混合20 30min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)吸濕性較小、安全性能高、成本低、 煙火效果好；(2)氧化鈰對高氯酸鉀熱分解過程的催化作用，純高氯酸鉀的熱分解溫 度為619.65。C，加入7wt。/。氧化鈰后，高氯酸鉀的熱分解溫度為528.22°0，復(fù)合型氧化 劑中加入氧化鈰能夠降低高氯酸鉀的熱分解溫度，并使其更容易釋放出氧，增加復(fù)合 型氧化劑的煙火效應(yīng)；(3)在燃放效果上，使用本發(fā)明復(fù)合型氧化劑的聲音響度可達(dá) 115 117dB; (4)在安全性能上，使用本發(fā)明復(fù)合型氧化劑的撞擊感度為32 36%， 摩擦感度為8 12%; (5)制備方法簡便安全，成本低，本發(fā)明的復(fù)合型氧化劑為7000 7200元/噸。
四具體實(shí)施方式
本發(fā)明煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑是由高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰組成，其中高氯 酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰的質(zhì)量百分比分別為63~68: 29 34: 3 8。制備上述煙花爆 竹用復(fù)合型氧化劑的方法，其步驟為
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a) 烘藥，將高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別烘干至含水量低于0.5%;烘藥的烘箱 釆用水浴烘箱，烘干高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰的溫度條件為40 50'C,時間為5 8h。
b) 過篩，將烘干的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別過篩；過篩的高氯酸鉀、硝酸
鉀和氧化鈰粒度分別為ioo目以上。
c) 混合，將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰按質(zhì)量百分比為63 68: 29 34- 3 8混合均勻得到煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑。混合時，先將高氯酸鉀放入混合機(jī) 內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝酸鉀，混合20 30min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī) 內(nèi)，混合20 30min。
下面以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明煙花爆竹甩復(fù)合型氧化劑的制備方法。
實(shí)施例l
(1) 復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，40'C的條件下烘干8h;
2) 過篩獲取120目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比65.3:29.7:5混合, 混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝酸鉀， 混合20min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合30min，制得復(fù)合型氧化劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3) 燃放結(jié)果聲音響度為U6.91dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為36%，摩擦感度為12%;
(4) 制作成本為7200元/噸。
實(shí)施例2
(1)復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，50'C的條件下烘干5h;
2) 過篩獲取100目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比64.7:29.4:5.9混 合，混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝
酸鉀，混合30min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合20min，制得復(fù)合型氧化 劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3) 燃放結(jié)果聲音響度為116.47dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為36%，摩擦感度為12°/。
(4) 制作成本為7200元/噸。
實(shí)施例3
(1) 復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，43'C的條件下烘干7h;
2) 過篩獲取IOO目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比63.1:31.5:5.4混 合，混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝 酸鉀，混合25min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合25min，制得復(fù)合型氧化 劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3) 燃放結(jié)果聲音響度為115.63dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為36%，摩擦感度為12%;
(4) 制作成本為7100元/噸。
實(shí)施例4
(1) 復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，45。C的條件下烘干6h;
2) 過篩獲取IIO目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比64.6:30.8:4.6混 合，混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝 酸鉀，混合22min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合28min，制得復(fù)合型氧化劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3)燃放結(jié)果聲音響度為115.37dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為32%，摩擦感度為8%;
(4) 制作成本為7100元/噸。
實(shí)施例5
(1) 復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，48'C的條件下烘干6h;
2) 過篩獲取120目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比63.4:31.7:4.9混 合，混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝 酸鉀，混合28min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合25min,制得復(fù)合型氧化 劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3) 燃放結(jié)果聲音響度為115.46dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為32%，摩擦感度為8%;
(4) 制作成本為7100元/噸。
實(shí)施例6
(1) 復(fù)合型氧化劑的制備方法
1) 烘藥高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰于普通水浴烘箱，45'C的條件下烘干7h;
2) 過篩獲取IIO目以上的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰；
3) 混合將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰按質(zhì)量百分比68:29:3混合， 混合時采用普通混合機(jī)，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝酸鉀， 混合28min后，再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合26min，制得復(fù)合型氧化劑。
(2) 復(fù)合型氧化劑、S、 Al按質(zhì)量百分比60.2:18.4:21.4混合；
(3) 燃放結(jié)果聲音響度為115.88dB;
(3) 安全性能，撞擊感度為32%，摩擦感度為8%;
(4) 制作成本為7200元/噸。
權(quán)利要求
1、一種煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑，其特征在于由高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰組成，其中高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰的質(zhì)量百分比分別為63～68∶29～34∶3～8。
2、 一種制備權(quán)利要求
1所述的煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的方法，其步驟為a) 烘藥，將高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別烘干至含水量低于0.5%;b) 過篩，將烘干的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別過篩c) 混合，將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰按質(zhì)量百分比為63 68: 29 34: 3 8混合均勻得到煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述的煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑制備方法，其特征在于烘藥 的烘箱采用水浴烘箱，烘干高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰的溫度條件為40 50'C，時間 為5 8h。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述的煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑制備方法，其特征在于過篩 的高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰粒度分別為100目以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述的煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑制備方法，其特征在于混合時，先將高氯酸鉀放入混合機(jī)內(nèi)，開啟混合機(jī)，慢慢放入硝酸鉀，混合20 30min后， 再將氧化鈰慢慢放入混合機(jī)內(nèi)，混合20 30min。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑及其制備方法。它由高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰組成，其中高氯酸鉀、硝酸鉀和氧化鈰的質(zhì)量百分比分別為63～68∶29～34∶3～8。制備上述煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑的方法，其步驟為烘藥，將高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別烘干至含水量低于0.5％；過篩，將烘干的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰分別過篩；混合，將篩分得到的高氯酸鉀、硝酸鉀、氧化鈰按質(zhì)量百分比為63～68∶29～34∶3～8混合均勻得到煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑。本發(fā)明煙花爆竹用復(fù)合型氧化劑吸濕性較小、安全性能高、成本低、煙火效果好，制備方法簡便安全。
文檔編號C06B29/00GKCN101100410SQ200610088280
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月7日
發(fā)明者劉玉海, 林雪梅, 江屈強(qiáng) 申請人:南京理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan