DE1919395B2 - Verfahren zur herstellung eines schlaemmsprengstoffes - Google Patents

Description

ßend die flüssigen Komponenten in diese Mischung sicher ist.

eingerührt werden oder daß ein eingedicktes Ge- Die Lösung dieser Aufgabe bei einem Verfahren

misch des flüssigen organischen aliphatischen zur Herstellung eines Schlämmsprengstoffes auf der

Mononitrates zu einer Mischung der anderen Basis einer Suspension eines wasserlöslichen oxydieren-

Bestandteile gegeben wird. 15 den Salzes, eines Brennstoffes und eines nicht explo-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- siven flüssigen organischen aliphatischen Mononitrates zeichnet, daß das Mononitrat in Form von einge- besteht gemäß der Erfindung darin, daß zunächst die dicktem Isopropylnitrat einverleibt wird. festen Bestandteile miteinander vermischt und an-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schließend die flüssigen Komponenten in die^ce gekennzeichnet, daß man als organisches Mono- ao Mischung eingerührt werden oder daß ein eingedicktes nitrat Isopropylnitrat oder Amylnitrat verwendet. Gemisch des flüssigen organischen aliphatischen

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Mononitrats zu einer Mischung der anderen Bestand-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das teile gegeben wird.

organische Mononitrat in einer Menge von 2 bis Das Mononitrat kann bei dem Verfahren gemäß

10 Gewichtsprozent verwendet. 35 der Erfindung gewünschtenfalls in Form von einge-

.# dicktem Isopropylnitrat einverleibt werden. Als orga

nisches Mononitrat kommen insbesondere Isopropylnitrat oder Amylnitrat in Betracht. Vorzugsweise wird

das organische Mononitrat in einer Menge von 2 bis

30 10 Gewichtsprozent verwendet.

Außer der Verbesserung der Sensibilität der explosiven Mischungen und somit der Möglichkeit, sie

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur in kleineren Durchmessern ohne Mängel hinsichtlich Herstellung eines Schlämmsprengstoffes auf der Basis der Ausbreitung leichter zur Explosion zu bringen und einer Suspension eines wasserlöslichen oxydierenden 35 zu zünden, vermindert die Einverleibung der genannten Salzes eines Brennstoffes und eines nicht explosiven organischen Nitrate den Grad der Belüftung beim flüssigen organischen aliphatischen Mononitrates. Mischen der Masse, wodurch die Möglichkeit besteht.

Aufgeschlämmte Sprengstoffe zur Verwendung in Mischungen mit höherer Dichte herzustellen. Die Spreng- bzw. Bohrlöchern mit großem Durchmesser, organischen Nitrate führen auch dazu, zu verhindern, beispielsweise mit einem Durchmesser von größer als 40 daß die aufgeschlämmten Sprengstoffe an Kunststoff 10,16 cm, brauchen im allgemeinen nicht einen an behältern ankleben. Die Herstellung der Schlämmsich explosiven Bestandteil zu enthalten, jedoch ist Sprengstoffe gemäß der Erfindung ist einfach und es bei aufgeschlämmten Sprengstoffen mit einem spezi- unkompliziert. Die nach der Erfindung hergestellten fischen Gewicht von mehr als 1,3 zur Verwendung in Schlämmsprengstoffe breiten sich in engen Sprengengeren Spreng- bzw. Bohrlöchern üblich, in die 45 löchern (kleiner als 10,16 cm) selbst bei spezifischen Masse einen an sich explosiven, sensibilisierenden Gewichten von größer als 1,3 schnell aus.
Bestandteil, beispielsweise TNT, PETN, Cyclotri- Nach dem Verfahren der Erfindung werden vorzugs-

methylentrinitramin oder Nitroglycerin, einzuver- weise als oxydierende Salze Ammonium-, Natrium-, leiben, um Mängel bei der Ausbreitung der Explosion Barium-, Kalium- oder Calciumnitrat oder ein Gemisch zu vermeiden. Die Einverleibung eines solchen an sich 50 solcher Nitrate verwendet. Vorzugsweise wird eine explosiven Bestandteils macht die Masse bei der Mischung aus Ammoniumnitrat und Natriumnitrat Lagerung und Handhabung weniger sicher wegen mit einem Gehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent ihrer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Zündung Ammoniumnitrat einverleibt. Der Brennstoff besteht durch Schlag oder Reibung. zweckmäßigerweise aus Kohlenstoff, Heizöl, Kohle-

Schlämmsprengstoffe dieser Art, bei denen der als 55 hydrat, beispielsweise Zucker, Metall oder Metalloid, Sensibilisator fungierende Salpetersäureester, ins- beispielsweise Aluminium, Magnesium, Bor oder besondere Nitroglycerin, an einen festen organischen Siliciuai, wasserlöslichem Lignosulfonat oder GeBrennstoff vollständig absorbiert ist, sind bekannt. mischen dieser Brennstoffe.

Bei diesen bekannten Sprenstoffen geht man davon aus, Um eine Ausscheidung dieser Bestandteile zu ver-

daß eine vollständige Adsorption des Salpetersäure- 60 hindern, ist es vorteilhaft, ein Dickungsmittel in den esters an den Brennstoff erforderlich sei, um eine aufgeschlämmten Sprengstoff einzuverleiben, beispiels-Ausscheidung zu vermeiden. Diese Sprengstoffe be- weise ein wasserlöslichesPolysaccharid, wie Guar-Gum, sitzen jedoch den Nachteil, daß infolge der Ad- zur Eindickung des Wassers oder Nitrocellulose zur sorption des Sensioi.isators an dem Brennstoff keine Eindickung des organischen Nitrats. Wenn Nitrosehr feine Verteilung des Sensibilisators innerhalb der 65 cellulose vorhanden ist, kann deren Gelierungsausmaß Bestandteile des Sprengstoffes vorliegt. Demzufolge durch Einverleibung von Äthylalkohol in die Mischung findet bei der Zündung, insbesondere in engen Zünd- erhöht werden,
körpern, keine schnelle Ausbreitung der Explosion Dem Sprengstoff kann gewünschtenfalls ein Quer-

vernetzungsmittel, beispielsweise Zinkchromat oder Natriumborat, zur Quervernetzung des Polysaccharide einverleibt werden.

Der erfindungsgemäß hergestellte Schlämmsprengstoff enthält vorzugsweise (auf das Gewicht bezogen) 50 bis 85% Ammoniumnitrat, bis zu 15% Natriumnitrat, bis zu 15% Aluminium, bis zu 5% nichtmetallischen Brennstoff, 0,2 bis 2,0% Guar-Gum, 5 bis 25% Wasser und 5 bis 25% Isopropylnitrat oder Amylnitrat.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert, in denen alle Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind.

Beispiele 1 bis 8

Einzelheiten bezüglich der Zusammensetzung und der Eigenschaften der wie nachstehend beschrieben hergestellten Schlämmsprengstoffe sind in der Tabelle angegeben.

Bei der Herstellung der Sprengstoffe wurden erst die festen Bestandteile gemischt und die flüssigen dann zugegeben und in das Gemisch eingerührt mit der Ausnahme, daß in Beispielen 6 und 7 das Isopropylnitrat und Alkohol erst mit Nitrocellulose eingedickt wurden und das eingedickte Gemisch zu einer Mischung der anderen Bestandteile gegeben wurde.

Die Detonationsgeschwindigkeit im eingeschlossenen Zustand wurde an einer Charge eines Sprengstoffes bestimmt, der ein Weicheisenrohr mit einem Durchmesser von 38,1 mm und einer Wandungsdicke von 2,38 mm bzw. mit einem Durchmesser von 76,2 mm

ίο ■ und einer Wandungsdicke von 6,35 mm füllte und welcher durch einen 30 g wiegenden Pentolit-Zünder (TNT/PETN im Verhältnis 50 : 50) zur Detonation gebracht wurde. Die Detonationsgeschwindigkeit im nicht eingeschlossenen Zustand wurde an einer Charge eines Sprengstoffes bestimmt, der ein Rohr aus Polyäthylenfilm mit einem Durchmesser von 82,55 mm füllte und durch einen 225 g wiegenden Pentolit-Zünder zur Detonation gebracht wurde. Das spezifische Gewicht eines Schlämmsprengstoffes der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß das Isopropylnitrat durch Zucker ersetzt war, betrug 1,20.

Beispiel Nr.

Ammoniumnitrat

Natriumnitrat

Aluminium

Zucker

Antrazit

Silicium

Isopropylnitrat

Amylnitrat

Nitrocellulose

Alkohol (technischer methylierter

Sprit)

Guar-Gum

Zinkchromat

Wasser

Spezifisches Gewicht

Detonationsgeschwindigkeit
(km/Sek.) eingeschlossen innerhalb eines Durchmessers von

76,2 mm (3 Zoll)

Eingeschlossen innerhalb eines
Durchmessers von 38,1 mm

(17· Zoll)

Nicht eingeschlossen

68,0

5,0

10,0

6,0

1,0 10,0

1,44

	Zusammensetzung °/	68,0	70,0	64,5	0	63,2	58,2
62,0	5,0	8,0	10,0	5,0	5,0
10,0	10,0		—	10,0	10,0
10,0	3,0	—	—	—	—
—		3,0	—	—	—
—	—	—	7,5	—	—
—	3,0	8,0	7,0	15,0	20,0
7,0	—	—	—	0,5	0,5
—				1,0	1,0
	1,0	1,0	1,0	0,2	0,2
1,0		—	—	0,1	0,1
—	10,0	10,0	10,0	5,0	5,0
10,0

Eigenschaften

3,0

1,40	1,40	1,43	1,45	1,39	1,43
3,4	4,9	2,8	3,1	5,0	4,2
3,3 2,7	—	—	—	—	—

64,3

10,0

— 10,0

10,0

Zum Beleg des technischen Fortschrittes der Erfindung gegenüber bekannten Schlämmsprengstoffen, bei denen der Sensibilisator an einen festen organischen Brennstoff adsorbiert ist, wurden folgende Vergleichsversuche durchgeführt:

Zunächst wurde das vorstehende Beispiel 2 nachgearbeitet. Dabei wurde das Isopropylnitrat mit dem Wasser und mit Guar-Gum vermischt und zu den festen Bestandteilen zugegeben. Die resultierende Zusammensetzung wird als »Zusammensetzung A« bezeichnet.

Anschließend wurde in entsprechender Weise ein weiterer Versuch durchgeführt, jedoch mit folgender Abänderung:

1 Gewichtsprozent Holzmehl wurde mit dem Isopropylnitrat zur Adsorption vorbehandelt. Dieses vorbehandelte (voi adsorbierte) Gemisch wurde zu den übrigen Sprengstoffbestandteilen gegeben. Die resultierende Masse wurde als »Zusammensetzung B« bezeichnet.

Anschließend wurde ein weiterer Versuch durchgeführt, bei dem vor der Vermischung 3,0 Gewichtsprozent Holzmehl mit Isopropylnitrat zur Adsorption vorbehandelt wurde. In diesem Fall war die Holzmehlmenge ausreichend, das gesamte Isopropylnitrat zu adsorbieren. Anschließend wurde dieses vorbehandelte (voradsorbierte) Gemisch mit den übrigen Sprengstoffbestandteilen vermischt. Die resultierende

Masse wurde als »Zusammensetzung C« bezeichnet

Es wurden mit den Zusammensetzungen A bis C folgende Sprengversuche durchgeführt:

Die jeweiligen SprengstoSe wurden in ein Rohr aus Gußstahl mit einem Innendurchmesser von 7,5 cm und mit 6 mm dicken Wandungen eingepackt. Dann wurden die resultierenden Sprengkörper durch eine Charge aus PentoJit (ein 50/50-Gemiscb aus TNT/PETN) initialgezündet. Dabei wurde das Pcnto-Mt selbst durch eine Standard-Sprengkapsel (Detonator) gezündet. Dabei war für die Probe B eine viel größere Menge an Pentolit-Züader erforderlich als für die Probe A. Die Probe C ergab in dem Sprengkörper des genannten kleinen Durchmessers mit einem Pentolit-Zünder überhaupt keine Initiakündung.

Die Versuchsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Schlämmsprengstoff mit Isopropylnitrat als Sensibilisator

A I B j C

Zusammensetzung (Gewichtsprozent)

Ammoniumnitrat

Natriumnitrat

Aluminium

Wasser

Guar-Gum

Isopropylnitrat

Holzmehl

Kleinste erforderliche Initiatorzündermenge (Durchmesser 7,5 cm)

62,0	61,0	59,0
10,0	10,0	10,0
10,0	10,0	10,0
10,0	10,0	10,0
. 1,0	1,0	1,0
7,0	7,0	7,0
—	1,0	3,0
3,0 g Pentolit	15,0 g Pentolit	auch mit 15,0 g
		keine
		Initialzündung

Claims (1)

statt, was ζ. B. in engen Sprenglöchern nachteilig sein Patentansprüche: kann. Außerdem sind die bekannten Schlämmspreng- stoffe relativ kompliziert herzustellen, da eine Vor-

1. Verfahren zur Herstellung eines Schlamm- behandlung vor der Vermischung der Sprengstoffsprengstoffes auf der Basis einer Suspension eines S bestandteile erforderlich ist, um eine Adsorption von wasserlöslichen oxydierenden Salzes, eines Brenn- Sensibilisator und Brennstoff zu erreichen.

stoffes und eines nicht explosiven flüssigen orga- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ver-

nischen aliphatischen Mononitrates, dadurch fahrens zur Herstellung eines Schlämmsprengstoffes,

gekennzeichnet, daß zunächst die festen der trotz starker Initialzündung bei Veiwendung in

Bestandteile miteinander vermischt und anschlie- io engen Zündkörpern bei der Lagerung und Handhabung