DE2218005B2 - Anorganisches ammoniumnitrat-gel fuer schlammfoermige sprengstoffe und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Anorganisches ammoniumnitrat-gel fuer schlammfoermige sprengstoffe und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein anorganisches Ammoniumnitrat-Gel, das Aluminiumsilikat enthält,
tür Herstellung schlammförmiger Sprengstoffe ohne Zusatz weiterer Verdickungsmittel.
Ein Sprengstoff muß sensibel sein, aber neben einer hohen Detonationskraft auch eine ausreichende Stabilität
aufweisen. Bei Sprengstoffen, die nicht an Ort und Stelle hergestellt werden, ist es besonders wichtig,
daß ihre Detonationskraft über längere Zeiträume erhalten bleibt.
Neben pulverförmigen Sprengstoffen, bei denen insbesondere bei längerer Lagerung die Gefahr besteht,
daß bei veränderten Feuchtigkeitsbedingungen das Pulver oder Granulat zusammenbäckt, sind auch
schlammförmige Sprengstoffe bekannt, die sich für verschiedene Einsatzgebiete besonders gut eignen.
Solche schlammförmigen Sprengstoffe benötigen einen ihre Konsistenz aufrechterhaltenden Bestandteil.
Aus der USA.-Patentsichrift 3397097 ist ein schlammförmiger Sprengstoff auf der Basis von Ammoniumnitrat
bekannt, bei dem eine organische Paste, nämlich Guargummi, als Verdickungsmittel Verwendung
findet, das aber für den Sprengstoff selbst keinerlei Wirkung oder Bedeutung hat und daher nur
Ballaststoff ist. Zur Erhöhung der Detonationskraft wird beispielsweise Vermiculit zugegeben, um Gaseinschlüsse,
wie Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid, im Sprengstoffgemisch zu bilden und zu erhalten.
Nachteilig bei diesem bekannten schlammförmigen Sprengstoff ist ferner, daß bei seiner Detonation CO
und CO2 entwickelt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen schlammförmigen Sprengstoff zu schaffen, der eine hohe Detonationskraft
sowie gute Lagerfähigkeit aufweist, wirtschaftlich herzustellen ist und weder Ballaststoffe
enthält noch bei der Detonation CO und CO2 entwikkelt.
Diese Aufgabe wird durch einen Sprengstoff der eingangs genannten Art gelöst, der gekennzeichnet ist
durch ein gereiftes Gemisch aus Ammoniumnitrat und einem gereinigten und mit Wasser gequollenen, anoreanischen
Gel aus Montmorillonit, Vermiculit oder
hydradisiertem Halloysit.
Zur Herstellung dieses Sprengstoffes wird Montmorillonit,
Vermiculit oder hydratisiertes Halloysii mit Wasser gemischt, das wäßrige Gemisch gesiebt
und das hindurchgegangene Aluminiumsilikat-Sol zum Sieden gebracht und durch Erwärmen gequollen
und konzentriert und anschließend mit Ammoniumnitrat gemischt und das Gemisch reifen gelassen.
Bei einem solchen schlammförmigen Sprengstoff
Bei einem solchen schlammförmigen Sprengstoff
ίο wird durch das Aluminiumsilikat erreicht, daß das
Ammoniumnitrat in ein Gelgemisch übergeführt wird, das äußerst stabil ist und in dem die Detonationseigenschaften
des Ammoniumnitrats gehemmt sind, bei der Detonation aber eine ausgezeichnete Detonationskraft
entwickelt. Nach der Explosion werden keine CO- und CO2-GaSe frei. Es wurde gefunden,
daß diese positive Wirkung in schlammförmigen Sprengstoffen auf das gereinigte anorganische Gel aus
einem Aluminiumsilikat zurückzuführen ist, das fähig
»o ist, ein stabiles Ammoniumnitrat-Gel zu bilden. Die
Detonationseigenschaften werden durch die Anwesenheit des durch Wasser gequollenen anorganischen
Gels verbessert, und zwar durch das flache und unregelmäßig feine Korn des Aluminiumsilikats, so daß
a$ dieses die Eigenschaften des Sprengstoffes unmittelbar
beeinflußt. Gasgefüllte Poren sind dabei nicht erforderlich. Durch das Aluminiumsilikat-Gel bleiben
homogene und thixotrope Eigenschaften des Sprengstoffes erhalten. Die Sprengkraft eines erfindungsgemaß
hergestellten Sprengstoffes läßt auch bei längerer Lagerung nicht nach.
Die Eigenschaften der Einzelbestandteile des Sprengstoffgemisches unterscheiden sich von denjenigen
der Einzelbestandteile, d.h. von denen des Gels
des natürlichen Aluminiumsilikats sowie von denen des Ammoniumnitrats. So ist beispielsweise Ammoniumnitrat
selbst explosiv, wenn es aber in der erfindungsgemaßen Weise in Form des Gel-Gemisches
vorliegt, ist dieses nicht explosiv, es sei denn, es wird
mit Aluminiumpulver od.dgl. versetzt. Das bedeutet, daß ein neuer Zustand für das Ammoniumnitrat geschaffen
wird, wenn es in Form des Gel-Gemisches vorliegt.
Auf diese Weise ist es möglich, eine stabile Aufschlämmung des Ammoniumnitrats zu bilden, in der
die explosiven Eigenschaften unterdrückt sind.
Da ferner das anorganische Ammoniumnitrat-Gel thixotrope Eigenschaften aufweist, wird es flüssig,
wenn es mit einer Druckpumpe in ein Sprengloch ge-
J0 preßt wird, aber es erhält seine Viskosität wieder zurück,
wenn der Druck nachläßt und aufgehoben wird. Auf diese Weise wird das Einbringen des Sprengstoffes
in ein gewünschtes Loch leichter und die Sprengarbeiten unter Wasser oder unter See einfacher.
Der erfindungsgemäße schlammförmige Sprengstoff wird zweckmäßig »o hergestellt, daß pulverisiertes,
natürlich vorkommendes Aluminiumsilikat, wie Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit
mit Wasser gewaschen wird, um den darin ent-
So haltenen Anteil an Sand zu entfernen. Das Gemisch
aus Aluniiniumsilikat und Wasser wird mit einem Vibrationssieb (DIN Nr. 100) gesiebt und das dabei erhaltene
durchsiebte Gemisch in ein Sol umgewandelt. Dieses Sol wird zum Sieden gebracht, durch Erwär-
Sg men konzentriert und dabei Aluminiumsilikat zum
Quellen gebracht. Das so erhaltene gereinigte Aluminiumsilikat-Gel
wird mit Ammoniumnitrat gemischt und dieses Gemisch mit einer Knetmaschine oder ei-
nem Mahl- oder Reibmischer mechanisch geknetet.
Bei einer bevorzugten Verfahrensweise wird das Aluminiumsilikat-Gel zu einer heißen konzentrierten
Ammopiumnitratlösung gegeben, die aus einer Ammoniumnitratlösung
abgezogen wurde, welche während der Herstellung von Ammoniumnitrat zu einem Ammoniumnitrat-Kristallisalionsapparat gebracht
wird. Das Gemisch wird anschließend gleichmäßig gerührt. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße
Ammoniumnitrat-Gel sehr wirtschaftlich hergestellt werden.
Wichtig ist, daß das Gemisch reift, und die Sprengkraft des aus dem Gemisch hergestellten Sprengstoffes
kann dadurch erhöht werden, daß der Reifungsprozeß entsprechend gesteuert wird.
Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Sprengstoff I:
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel ι; Teile
Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 2 Teile
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4000 bis 4800 msec,
(gemessen nach der Dautriche-Methode).
(gemessen nach der Dautriche-Methode).
Sprengstoff 2:
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel S,5 Teile
Ammoniumnitrat 8,5 Teile
Ammoniumnitrat 8,5 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 1,5 Teile
Aluminiumpulver 1 ,.S Teile Explosionsgeschwindigkeit: 5000 bis 5500 m/sec.
Ammoniumnitrat 8,5 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 1,5 Teile
Aluminiumpulver 1 ,.S Teile Explosionsgeschwindigkeit: 5000 bis 5500 m/sec.
Sprengstoff 3:
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel y Teile
Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 2 Teile
Aktivkohle 0,5 Teile
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4300 bis 4700 m/sec.
5
5
Sprengstoff 4:
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel 9 Teile
ίο Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 2 Teile
Kieselsäure-Aerogel oder
Silikagelpulver 1 Teil
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4500 bis 4900 m/sec.
ίο Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 2 Teile
Kieselsäure-Aerogel oder
Silikagelpulver 1 Teil
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4500 bis 4900 m/sec.
Die Explosivkraft der Sprengstoffe kann durch Änderung der Zusammensetzung des Ammoniumni-
ao trat-Gel-Gemisches und durch das Mischungsverhältnis
mit Aluminiumpulver nach Wunsch variiert werden.
Das als Rohmaterial verwendete anorganische Ammoniumnitrat-Gel ist während der Herstellung
»5 und seines Transports auf Grund des hohen Wassergehalts
sehr stabil, und das Produkt zeigt explosive Eigenschaften erst dann, wenn es mit etwa 10% Aluminiumpulver
od. dgl. gemischt wird. Auf das Gemisch wird dort, wo eine Sprengarbeit erforderlich ist,
eine Sprengkapsel oder ein Zündverstärker aufgesetzt.
Eines der Merkmale der unter Verwendung des anorganischen
Ammoniumnitrat-Gels hergestellten Schlammsprengstoffe besteht darin, daß auf Grund
der anorganischen Gelkomponente die Detonationswelie
sich weit ausbreitet, im Gegensatz zu organischen Gelen, wie z.B. Guar-Gum. Außerdem wird
in den Sprengstoffen 3 und 4 die Luft fest in den feinen Poren oder Kapillaren zurückgehalten und kann daher
nur schwer daraus entweichen, so daß eine Verschlechterung des Sprengstoffes vermieden wird, wie
es beispielsweise beim Entweichen von Luft bei herkömmlichem Dynamit der Fall ist.
Claims (2)
1. Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel, das Aluminiumsilikat enthält, zur Herstellung
schlammförmiger Sprengstoffe ohne Zusatz weiterer
Verdickungsmittel, gekennzeichnet
durch ein gereiftes Gemisch aus Ammoniumnitrat und einem gereinigten und mit Wasser gequollenen,
anorganischen Gel aus Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertem Halloysit.
2. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Ammoniumnitrat-Gels gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit mit Wasser
gemischt wird, das wäßrige Gemisch gesiebt und das hindurchgegangene Aluminiumsilikat-Sol
zum Sieden gebracht und durch Erwärmen gequollen und konzentriert und anschließend mit
Ammoniumnitrat gemischt und das Gemisch reifen gelassen wird.
Applications Claiming Priority (2)
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| JP2646071 | 1971-04-24 | ||
| JP2646071 | 1971-04-24 |
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|---|---|
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| DE2218005C3 DE2218005C3 (de) | 1977-09-15 |
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Also Published As
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| AU4120972A (en) | 1973-09-06 |
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| PH9408A (en) | 1975-11-06 |
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| FR2134404B1 (de) | 1976-03-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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