[发明专利]一种高能推进剂中增塑剂和安定剂的回收方法

说明书

本发明涉及一种高能推进剂中增塑剂和安定剂的回收方法，采用超临界CO₂作为溶剂，实现高能推进剂中增塑剂、安定剂组分的安全、高效回收。本发明使用CO₂作为萃取溶剂不产生二次污染，回收组分无需复杂后处理过程，工艺简单，易于施行，非常适合报废固体推进剂等危险火炸药废弃物中有效组分的回收。

技术领域

本发明涉及一种高能推进剂中增塑剂和安定剂的回收方法，具体地说是采用超临界二氧化碳（CO₂）安全、高效处理废弃高能推进剂，从中回收有效组分增塑剂和安定剂。

背景技术

固体推进剂在军事领域中占有极其重要地位，它用作发动机的动力源可显著提高武器生存能力和作战使用能力。现役固体推进剂多为高分子材料，如双基推进剂、复合固体推进剂、复合双基推进剂等，这些推进剂都具有固化成型后老化迅速和不能长期储存的缺点。一旦超出存储期，若继续使用不但会严重影响导弹的战术性能，而且可能会酿成安全事故。因此，如何有效、安全、无污染地大批量处理过期或报废的固体推进剂，是各国非常重视的问题，并一直在进行着多方面的探讨、研究和实践。

目前国际上通常有3种做法：一是采用传统方法，如焚烧、爆破、回收热能等；二是积极开发各种回收利用技术，目前主要有以某些主要成分及部分添加剂(如AP、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、铝(Al))等为中心的回收技术与以产品性能及功能转化为中心的回收技术(如重新加工转为民用火炸药产品、化工原料等)；三是在新型固体推进剂设计时就考虑其R3(重回收/重循环/重利用)特性，将其作为新型推进剂的设计目标，更符合绿色环保理念。

专利US3,451,789通过在热的水溶液中溶解、浸提高氯酸铵，随后从得到的溶液中通过多步分离浸提后的固体残留物来逐步处理推进剂。不足之处在于处理过程中形成固体残留物的聚集体，能耗高，降低了回收效率。

专利US4,854,982采用液氨处理推进剂回收高氯酸铵。不足之处在于液氨具有毒性，工作压力较高，并且相对于投资成本，技术产能较低。

专利US4,909,868采用近临界或超临界CO₂作为溶剂溶解并分离双基或交联双基推进剂中的增塑剂（如硝化甘油）及其稳定剂（如二苯胺和硝基苯胺），CO₂经过处理可以循环使用。

中国期刊“固体火箭技术”2014年第6期报道了文献“从NC基推进剂中提取RDX等有效成分的设计”，该文献采用加压加热提取法（PLE）对退役硝化棉（NC）基固体推进剂中黑索今（RDX）等有效成分进行回收，用CH₂Cl₂作萃取剂，能够使提取物和NC分离，提取效率高。

中国期刊“火炸药学报”2016年第1期报道了文献“溶胀/溶解法回收HTPB推进剂中AP组分的实验研究”，该文献采用四氢呋喃/水溶液溶胀/溶解法，对HTPB推进剂中的AP进行浸取回收，在特定工艺条件下，AP回收率为95%，纯度为96.1%。

中国期刊“火炸药学报”2001年第1期报道了文献“用临界液萃取技术处理复合固体推进剂的工艺研究”，该文献介绍了采用临界液氨从推进剂中分离萃取AP的工艺方法。

中国期刊“火炸药学报”2013年第6期报道了文献“废旧B炸药组分在超临界二氧化碳中的溶解性及其分离工艺”，该文献采用高压相平衡法测定了B炸药组分TNT、RDX在超临界CO₂流体中的溶解度，提出了超临界技术分离废旧B炸药的工艺。