山东碳酸锶与烟火相关

山东碳酸锶与烟火相关

在走访各乡镇的烟火爆竹企业，与技术员兄弟交流时发现，红光的问题日趋频繁，被抱怨的较多。在收集了不少技术员兄弟的配方、问题以及与碳酸锶生产企业、贸易企业进行接触后，通过对碳酸锶物理、化学性质的一系列分析，提出一些自己的看法。

地球上的锶元素多以硫酸锶矿石——天青石存在，由于硫酸锶性质稳定且矿石中含量多为80%上下，主流的生产工艺是天青石烧黑灰法、黑灰浸水碳化：

SrSO4+C→SrS+CO↑

SrS+CO2+H20→SrCO3↓+H2S↑

净化后所生产获得的碳酸锶SrCO3即是烟火行业中较为常见的锶盐产品。然而随着不断的矿石开采，富矿石（即含锶量高的矿石）越来越少，因此，也可以说是碳酸锶原料的质量日益下降，导致了碳酸锶质量有所下滑，这是无可避免的客观原因。

从生产工艺来看，碳酸锶产品若不掺假，纯度基本可以达到98.5%以上，产品杂质为碳酸钙，显颜色较淡的红光，基本不影响烟火燃放的效果。

一：红光不接火

碳酸锶的熔点为1497℃，因此想激发碳酸锶产生焰色反应，需要较高的温度。同时，当温度越高时，碳酸锶分解熔融速度越快，瞬间激发的能量越高，可以使得颜色更深更鲜艳。因此，即使碳酸锶掺假，也多为掺碳酸钙，就算全部是碳酸钙，一点碳酸锶的没有，只要温度能达到熔点，即有红光发出。

对于这一点，问题较大的不是碳酸锶，而是金属粉末（多为合金粉）。按一般配方合金粉所占质量比19%-20%计算，倘若合金含量过低，或者掺杂非金属可燃物如梅子粉等，加上氯化助剂如氯化橡胶或氯化乙烯、树脂、碳酸锶均为不可燃物。整个配方中仅有合金粉与酸钾参与燃烧升温，合金粉含量太低，就有可能造成亮珠中碳酸锶的温度无法超过1497℃，事实上是已经接火，但是并未激发焰色反应。

出现这种问题，首先要考虑的是更换合金粉再试验，如果更换后产生光色，那么可以定性为合金粉金属含量偏低。

二：红光暗淡

这个问题需要一分为二的说开，有可能是碳酸锶的问题；但也有可能与碳酸锶无关。

1.倘若碳酸锶掺杂碳酸钙，由于碳酸钙的红色远比碳酸锶弱，那么在其他材料均正常的情况下，红光会比碳酸锶要弱很多。解决这个问题的方法是：多去几个经销点，多买几个碳酸锶产品试试，如果效果都一样，那么则不是碳酸锶的问题。

2.锶盐的光以高温熔融状态下氧化锶与氯化锶为主，那么着色助剂量过少，也有可能导致红光的暗淡。检测这方面问题的方法则是使用一部分氯化石蜡（前提得真货），含氯量70度的氯化石蜡是氯离子含量较高的着色剂，如果出颜色出现明显改善，则是因为你以前氯离子添加过少。

3.与前文所言一样，合金粉如果含量偏低，即使达成了焰色反应，但是温度偏低，会是颜色偏淡，这也是少部分企业会在红光中还加上一点镁粉的缘故（鉴于镁粉危险度偏高，请谨慎使用）。检验这一方面就更换金属含量更高的合金粉试试，如果颜色变得鲜艳，则是合金粉的问题。

三、杂感及猜测：

（一）掺假得掺的有水平

有次学习质监局某领导的讲话时，听他说曾经受理过一个西区花炮厂因碳酸锶掺假导致红光亮珠打到天上直接裂成两瓣的案例。在其他少数企业也听到过类似的问题。我认为，这属于掺假掺的没水平的案例之一。

一个致密的整体如果受到高温开裂，要么就是内部产生爆炸，要么就是局部受热不均，红光配方相对而言是比较公开的配方，酸钾与合金粉约占总质量比60%的样子，且仅酸钾分解放氧，而且多与合金粉反应。因此，基本可以确认是亮珠燃烧后受热不均匀所致。

市面上的碳酸锶多为标准320目，倘若掺假者掺入一半碳酸钙，那么碳酸钙的细度就决定了掺假后的产品是否细度均匀。因为花炮企业的和药筛按国标计算多为100目上下，因此碳酸钙100目过筛即可。假设碳酸钙的细度仅为120目，这样亮珠的不可燃物质（即碳酸钙与碳酸锶）严重分布不均，在接火受热之后，没准就开裂。同理，如果碳酸钙掺假是用500目以上的粉末，也一样可能受热不均。

（二）对漆片的一些无责任猜测

在少数企业的技术员朋友那，听说过这么一个事，是用化学漆片做红光，不如用桦皮漆片做红光来的鲜艳。

漆片的主要成分仍然是树脂，起粘合作用，其可塑能力和渗透能力较强，因此可以将比较泡的碳酸锶粘合。那么为什么两种漆片做出来的效果有区别呢？

我认为效果迥异可能与生产工艺有关，化学漆片的制作以热过滤法或者溶剂法去除杂质，而桦皮漆片则因其组织纤维较厚，需要经50%左右硝酸浸泡。桦皮漆片在经过硝酸浸泡之后有可能生成了少部分硝化纤维，硝酸纤维在亮珠燃烧时同样自身氧化还原反应，产生更高更快速的能量，温度瞬间升高会使焰色反应效果更强烈。（以上是我的猜想，希望有经验的朋友指教）

（三）小众红光类产品的分析

由于湖南地处南方，本来是较佳红光着色剂的硝酸锶在这边回潮太厉害。因此，亦有少部分企业使用高纯级硫酸锶做红效果，多为红闪。还原剂使用防潮镁粉、氧化剂使用酸铵或者酸钾。

物理性质而言，硫酸锶相比碳酸锶，原子量大，单位质量里面硫酸锶的含锶量低于碳酸锶，且硫酸锶的熔点1605℃，高于碳酸锶。可以说较基本的两个的要素看起来硫酸锶做红光并没有优势。

但由于硫酸锶的细度远细于碳酸锶，大概为1000目的样子，而且硫酸锶比重比碳酸锶大，不如碳酸锶那么泡，即使镁粉易被氧化，但是由于硫酸锶细，分散度好，覆盖面广，可以使得镁粉不易被氧化。而且镁粉的纯度可能比多数有点水分的合金都要高不少，在与氯酸铵的反应中能极为快速的释放大量热能，加之硫酸锶分散度高，因为颜色更为鲜艳是没有多大问题的。同时，由于硫酸锶致密，所以转出的芯子要比碳酸锶转出的芯子要致密很多，做出的红闪的闪烁次数也会强上不少。同时，根据前文所说，碳酸锶由于矿石丰度的下降，导致自身主含量会有所下滑，而硫酸锶是通过多步工艺精制而成，所以硫酸锶的主含量均高于99%，杂质较少。

对于红光及碳酸锶的看法比较片面和个人化，有不当或纰漏之处，还望业内各位同仁兄弟见谅并赐教。

有需要山东碳酸锶朋友，欢迎来电咨询我们 吧！