一种生物质资源制备非爆炸式破碎剂的方法

1.本发明涉及工程爆破领域，具体涉及一种生物质资源制备非爆炸式破碎剂的方法。


背景技术：

2.目前国内外关于生物质的资源化利用方法较为广泛，主要集中在生物质燃烧发电等方面。如中国专利2021108583516公开了一种生物质及燃煤独立运行的煤粉锅炉生物质耦合发电系统，包括生物质原料仓、星型给料机、空气预热器、转向室、炉烟风机、生物质燃料及输送介质混合前管道等，该系统能够提高生物质的耦合比例，且生物质系统与燃煤系统可独立运行，系统的灵活性较高。又如中国专利2021106407435公开了一种燃煤机组耦合生物质发电系统，该系统利用卸料装置临时存储生物质颗粒，利用筛分装置除去生物质颗粒中的杂质，利用储料装置存储生物质颗粒，利用炉前缓冲仓及磨粉装置将生物质颗粒加入燃烧炉前的研磨及缓存。实现了生物质颗粒的装卸、筛分、存储及研磨，进而实现了生物质颗粒的发电。中国专利cn202110245497.3涉及一种煤粉锅炉直燃生物质系统及掺混燃烧方法，原煤和生物质成型燃料一起被碾磨至粉末后，通过粉管送入燃烧器混合燃烧，生物质在煤粉锅炉直接掺混燃烧，实现了生物质在煤粉锅炉直接掺混燃烧，解决了生物质在煤粉炉上直燃的大比例掺混问题。
3.综上所述，目前许多专利主要集中在生物质燃烧发电、非炸药配方与爆破破岩结构改善等问题，然而，对数量巨大的废弃生物质来说，原有的生物质再利用方法与技术难以满足目前社会发展的需求。因此，提出废弃生物质在工程爆破中的再应用方法，既是拓展非炸药爆破领域与生物质资源化利用领域的应用途径。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提出了一种生物质资源制备非爆炸式破碎剂的方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种非爆炸式破碎剂，包括：
7.氧化剂；
8.可燃金属粉末；以及
9.废弃生物质粉末。
10.可选地，所述的氧化剂包括硝酸盐、金属氧化物。
11.可选地，所述的可燃金属粉末为铝粉、镁粉、锌粉、锆粉、钛粉或铝镁合金粉。
12.可选地，所述的废弃生物质粉末包括花生壳粉末、秸秆粉末、杉木粉末、稻壳粉末、稻草粉末或杂草粉末。
13.可选地，所述氧化剂、可燃金属粉末以及生物质粉末的质量比例为60～70：21～28：9～16。
14.一种非爆炸式破碎剂的制备方法，包括以下步骤：
15.将氧化剂粉末、生物质粉末与可燃金属粉末混合，再将所得产物与粘合剂、溶剂混合，倒入模具中模压成型，获得所述的非爆炸式破碎剂。
16.可选地，所述氧化剂、可燃金属粉末以及生物质粉末的质量比例为60～70：21～28：9～16。
17.可选地，所述的废弃生物质粉末包括花生壳粉末、秸秆粉末、杉木粉末、稻壳粉末、稻草粉末或杂草粉末。
18.一种爆破药剂，包括上述的非爆炸式破碎剂。
19.生物质资源在制备非爆炸式破碎剂中的应用与工程爆破中的应用。
20.本发明的有益效果：
21.基于较高热值的废弃生物质热解/燃烧产气效应，结合燃烧剂的燃烧高温特性，通过高温高压气体膨胀效应，可以实现非爆炸式破碎剂对外做功能力大幅提升，可提升非爆炸式破碎剂爆破作业效率、降低其爆破作业成本。实践表明，与原有非爆炸式破碎剂相比，废弃生物质粉末取代金属可燃剂粉末20％-40％时，其对外做功能力可提升59％-130％。
附图说明
22.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
23.图1为本发明实施例1-实施例13中废弃生物质基破碎剂的制备工艺流程示意图；
24.图2为本发明实施例1-实施例12中废弃生物质基破碎剂的散点式爆破装药结构示意图，图中：1、炮孔；2、堵塞体；3、激发单元；4、小型块状废弃生物质基破碎剂；5、小型装药外壳；6、点火单元(包括引火元件)；
25.图3为本发明实施例13中废弃生物质基破碎剂的一体式爆破装药结构示意图，图中：1、炮孔；2、堵塞体；3、激发单元；4、块状废弃生物质基破碎剂；5、一体式装药外壳；6、点火单元(包括引火元件)；
26.图4是本发明实施例1-实施例6中废弃生物质基破碎剂的弹道抛掷法实验结果；
27.图5是本发明实施例7-实施例12中废弃生物质基破碎剂的弹道抛掷法实验结果。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.取2.1g硝酸钾和0.9g铝粉，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果。(空白对照组)
31.实施例2
32.取2.1g硝酸钾，0.81g铝粉和0.09g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、
成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
33.实施例3
34.取2.1g硝酸钾，0.72g铝粉和0.18g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
35.实施例4
36.取2.1g硝酸钾，0.63g铝粉和0.27g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
37.实施例5
38.取2.1g硝酸钾，0.54g铝粉和0.36g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
39.实施例6
40.取2.1g硝酸钾，0.45g铝粉和0.45g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
41.实施例7
42.取1.8g硝酸钾和1.2g铝粉，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配的破碎剂加入，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
43.实施例8
44.取1.8g硝酸钾，1.08g铝粉和0.12g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
45.实施例9
46.取1.8g硝酸钾，0.96g铝粉和0.24g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
47.实施例10
48.取1.8g硝酸钾，0.84g铝粉和0.36g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
49.实施例11
50.取1.8g硝酸钾，0.72g铝粉和0.48g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
51.实施例12
52.取1.8g硝酸钾，0.60g铝粉和0.60g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用散点式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
53.实施例13
54.取1.8g硝酸钾，0.84g铝粉和0.36g花生壳粉末，经过粉碎、干燥、筛分、计量、混合、成型、退模等过程，获得废弃生物质基破碎剂。取一定量激发药置于实验仪器中，然后将所配制的废弃生物质基破碎剂加入，采用一体式装药结构，用电火花引爆激发药，产生高温条件进而使得破碎剂被引爆，最后观察实验效果，以实现提升爆破效果与降低其爆破作业成本的目的。
55.对于上述的实施例的对比中，可以看到，2.1g硝酸钾，0.63g铝粉和0.27g花生壳粉末，以及1.8g硝酸钾，0.84g铝粉和0.36g花生壳粉末，此两种原料比例下，测得的冲头飞出距离最大，此比例下的生物质引入实现非爆炸式破碎剂对外做功能力大幅提升。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。