南昌有色冶金设计研究院和德兴铜矿共同研制的D N系列乳化炸药，属有色金属“六五”科技攻关项目之一。历经三年多时间的努力，成功的制备了DN系列六个产品品种的乳化炸药，并于1986年5月5日至9日在北京通过了技术鉴定。现将该系列乳化炸药情况介绍如下：

一 配方选择

众所周知，乳化炸药主要由不连续相的含氧酸无机盐(称水相或内相)，连续相的碳质燃料(称油相或外相)，不连续相的吸留气体和连续相的乳化剂共同组成，此外，还添加一些痕量的稳定剂。

1. 不连续相的含氧酸无机盐

本系列乳化炸药的水相与其他系列乳化炸药的共同处为，采用硝酸铵和硝酸钠(5~6 : 1)，不同处为加入痕量(0.03~0.06%)的十二烷基硫酸钠。这不仅药体柔软富有弹性，且提高了炸药的贮存稳定性能。

2. 连续相的碳质燃料

一般乳化炸药的油相，除蜡类物质外，尚加入少量轻柴油。本系列乳化炸药采用凡士林代替轻柴油(石蜡和地蜡为1:2，凡士林1-3%)。我们曾对凡士林和轻柴油做过大量的对比试验，在含量均为3 %, 其他组份不变时，炸药主要性能见表 1。

从表 1看出，炸药的初始爆速高于轻柴油的10%以上，说明使用凡士林对提高炸药的稳定储存性能具有明显效果。

3. 不连续相的吸留气体

本系列乳化炸药使用了一种新的密度调节剂——空心微球。

在其他组份相同条件下，对膨胀珍珠岩粉和空心微球做了对比试验，结果见表 2。

表 2看出，无论是炸药爆速还是炸药的储存性能，使用空心微球优于传统使用的膨胀珍珠岩粉，且每吨可节省原料费用1900元左右，相应地降低了炸药成本。

4. 连续相的乳化剂

我们先后对S—80、S—60、T—60、M—201和蓖麻油单油酸酯等进行了反复试验，结果表明，S—80对制备乳化炸药效果较好，成药较稳定，其含量一般在0.8~2 %较好.

5. 其他添加剂

为了提高乳化炸药的贮存性能，我们加入了痕量(0.03~0.06%的硬脂酸锌，取得了较好的效果。)

经过几年来的试验，制备了六个产品、三个能量等级的DN系列乳化炸药，其组成见表 3。

二 工艺流程

德兴铜矿已建成一条年产1000~1500吨DN系列乳化炸药生产线，其工艺流程由水相溶解、油相熔化、乳化和混拌、凉药、包装等组成，详见示意图。

三 影响乳化技木的因素

乳化是关键的工序，乳化的好坏将直接影响炸药的质量。几年来，我们摸索与掌握了影响乳化的主要因素。

1. 加料顺序

以水相加入到油相较为合理，所形成的乳胶体较稳定，工艺条件也较容易控制。反之，则难于实现乳化。

2. 水相加料速度

水相加料速度也是影响乳化效果的一个重要因素，以每锅投料量440公斤为例，加料时间在6.5~8分钟较好，而且加料初期一定要缓慢，如果初期加料速度大于40~45公斤/分钟，将导致不乳化或乳化不完全，严重影响乳胶体的稳定性能。

3. 油相物料配比

油相物料(包括乳化剂)，都是在油相熔化罐内熔化，试验表明，乳化剂和碳质燃料的合理配比，对乳化炸药的稳定性能影响较大。乳化剂用量低于0.8%, 乳化效果较差，以1.2~1.8%为佳。碳质燃料，使用单一蜡效果较差，柴油和黄油与凡士林比较，凡士林所形成的乳胶体较稳定，以3~7 %为优。

4. 乳化温度和搅拌速度

试验表明，温度在65 ℃以上就能顺利实现乳化，但油相含有凡士林时，乳化温度控制在85℃较好，其搅拌速度在200转/分时就开始乳化，以700~800转/分为好。水相加完后，转速要迅速减慢, 如仍在高转速下成熟15分钟时，炸药的爆炸性能和稳定性将明显降低。所以，成熟时的转速以400~500转/分为佳。

5. 干料加入温度

试验表明，干料加入温度对乳化炸药的稳定性有一定的影响，以空心微球作为密度调节剂时，加入时的温度要在65℃以下，过高将导致乳胶体破乳。以珍珠岩玢作为密度调节剂时，可在高于65 ℃以上加入，对乳胶体没有影响。

6. 痕量组份的引入

水相中加入十二烷基硫羧钠可提高炸药的可塑性，比加入其它表面活性剂好。在炸药中加入少量的固体粉末硬脂酸锌，可提高乳化炸药的稳定性能。

四 DN系列乳化炸药的性能 1. 外形

柔软而细腻，呈淡黄色或灰色乳胶体，除DN—1号外，均有较好的物理成型，不粘壁。

2. 炸药的密度

(见表 4)

成型的几个牌号的密度，可随着加入密度调节剂的量而自行调节，在以上的密度范围内均可用一只8号雷管引爆，当密度大于1.35时，不能用8号雷管引爆。

3. 抗水性能

(见表 5)

4. 储存期

(见表 6)

5. 主要爆炸性能 1 安全性能

冲击感度：0 %。

摩擦感度：0 %。

枪击感度：0%。

热安定性：差热分析，样品分解放热最髙峰温度为244~280℃。

受压试验：用60吨油压机，置于特定的模具中受压，在9 0公斤/厘米²压力下不爆不燃，受压后的炸药爆速较受压前的爆速高200~400米/秒。

2 临介直径和传爆长度

临介直径ϕ为4>18~20毫米，传爆长度大于2米，殉爆距离大于7厘米。

3 爆速

(见表 7)

4 猛度

采用铅柱压缩法测定均为15~18毫米。

5 重量和体积漏斗值

在尾矿坝均质的沙土和采场Ⅰ类岩石中，用DN—4号、5号、13号与2 ^#岩石炸药测定的漏斗值，见表 8。

6 爆热

爆热在1000~1250千卡/公斤范围内。

测定条件：在8毫米厚的陶瓷外壳中，充1个气压的氮气中爆炸。

7 颠簸试验

从德兴铜矿运至江西瑞昌县9333厂，全程300多公里，炸药未发生爆燃异常现象。将炸药从1.5~1.8米高度摔下亦未发生过任何爆燃现象，测其爆速不变。

8 火焰试验

置炸药在灼热的电热板上，未发生爆轰，只是冒烟，最后残渣产生燃烧。用电焊枪烧也未发生爆轰现象.

9 耐酸测定

置于PH =2~4酸性水中浸泡4小时以上，仍可用一只8号雷管引爆。

6. 有毒气体的测定

(见表 9)测定条件：气压：761毫米汞柱；气温：干球4.21℃ (湿球3.8℃); 相对湿度：93%。试验碉室容积：1.5×3.5 ×1.7米³。取样时间：炸响9 5秒钟取样。

表 9中可看出，DN系列乳化炸药在井下实际爆破作业中，新产生的有毒气体量远低于国家规定值。

五 工业性试用情况

德兴铜矿南山露天采场，自1985年9月23日至11月26日，使用DN系列乳化炸药(只用了含硫磺的低能量的乳化炸药)进行了六次工业性使用试验，炸药总量31.65吨，爆破矿岩量167639吨，平均炸药单耗0.193公斤/吨(混)，与目前使用的浆状炸药相比，炸药单耗下降25% (1985年该矿浆状炸药平均单耗为0.257公斤/吨)。按年爆破量1200万吨计算，可节省炸药768吨，折合人民币70万元以上。爆后无根底，大块亦很少，特别是该炸药的良好抗水性能，给今后的生产将带来更多的有利条件。具体试验情况，见表 10。

10月16日在进行工业实验的同时，还进行了抗酸性硫磺水的试验，取同样大小(1公斤左右)的乳化炸药和浆状炸药块体，浸入0.3米深PH值2~3的酸性水中，4小时后对其外表进行观测，乳化炸药由表及里丝毫未动，说明抗酸性水性能良好，而浆状炸药表面胶体已开始溶解，局部已解体。

六 经济效益的怙算 1. 炸药成本

动力(水、电、汽)单耗1.08元/吨，工资及辅助工资20.55元/吨，车间经费2.51元/吨，维修及设备折旧费2.0元/吨，化验及其它杂费0.53元/吨(以上数值取自德兴804厂，稍偏高，其他原材料以进厂价格计).炸药成本：低能量的(DN—2、DN—3) 800元/吨，中等能量(DN—5) 980元/吨，高能量的(DN—4、DN —6) 1200元/吨，与目前德兴铜矿使用的含梯恩梯13.4%的浆状炸药成本(1000元/吨)大体相当。

2. 经济效益的估算

由于乳化炸药具有雷管感度，在实际使用中，可以少用或不用起爆药柱，按德兴铜矿日产1.5万吨计，每个炮孔少装一半的起爆药柱，年节省起爆药柱费用在30万元以上。同时该系列乳化炸药的重量威力和体积威力都较大，在采场试用时证明，可以降低炸药的单耗25% (浆状炸药单耗为0.257公斤/吨，乳化炸药为0.193公斤/吨)，按1985年采剥总量计，年节省炸药量768吨，折合人民币70万元以上。两项合计，年获直接经济效益在100万元以上。

此外，试用证明，该炸药对降低大块率和消除根底有明显的效果，相应地罢高了采场的铲、装、运生产效率。这部分经济效益尚应进行估算。

七 几点看法

DN系列乳化炸药与其他系列乳化炸药相比，具有如下几个特点：

1.采用了空心微球作密度调节剂，导致炸药爆速提高400~800米/秒，且对炸药的贮存稳定性能有一定提高。这种密度调节剂来源广泛，价格便宜，较常用的膨胀珍珠岩粉便宜50~55%。该密度调节剂应用于生产乳化炸药，在国内尚属首次。

2.使用了微晶蜡、十二烷基硫酸钠、硬脂酸锌和凡士林等组份，对提高炸药的爆炸性能和储存稳定性能有一定的效果。

3.适应性较强，可广泛应用到矿山和其他工程的爆破作业。

4.炸药的各种主要爆炸性能，具有国内同类产品的先进水平。爆速、重量威力、体积或力以及抗水性能等爆炸性能，达到国际同类产品的先进水平。

5.除具有一般乳化炸药原料来源广泛，无“三废”，加工简单，操作容易等优点外，还具有较好的物理成型，不粘壁，既可散装，又可制成不同规格的筒装。

本系列乳化炸药尚需完善和提高的有如下几项工作。

1.要进一步从浬论上探索本系列乳化炸药的工艺过程，如加空心微球时，温度为何一定要在65 ℃以下等问题。

2.要进一步研究适合本系列乳化炸药的机械包装设备，以减轻工人的繁重体力劳动提高生产率。

3.进一步完善和提高炸药储存稳定期。目前，在六个月之内仍可保持炸药雷管感度，适合矿山自行加工使用。而作为商品炸药就显得为期过短，应从炸药配方和加入痕量组份的稳定剂上着手，进一步提高炸药储存稳定期。