DE2258771C3

DE2258771C3 - Sprengstoff

Info

Publication number: DE2258771C3
Application number: DE19722258771
Authority: DE
Inventors: Errol Linton Holden Harold William Mont Saint-Hilaire Saulmer Leo Joseph Francis Beloeil Quebec Falconer (Kanada)
Original assignee: Canadian Industries Ltd, Montreal, Quebec (Kanada)
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1977-09-01

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sprengstoff auf Basis von anorganischen Nitraten und Flydroxyalkylnitrat als Sensibilisator.

Es ist bekannt, ein Hydroxyalkylnitrat wie Dinilroglyzerin zusammen mit anorganischen Nitraten in Sprengstoffmassen zu verwenden. Diese bekannten Sprengstoffmassen sind jedoch nicht wäßrig. In der Literatur findet sich auch kein Hinweis, daß Hydroxyalkylnitrate als Sensibilisatoren für wasserhaltige Sprengstoffe, insbesondere Aufschlämmungssprengstoffe, verwendet werden können. Ferner ist bekannt, Hydroxyalkylnitrate aus Oxiranen durch Veresterung zu gewinnen.

Die Isolierung solcher Hydroxyalkylnitrate ist jedoch nicht nur gefährlich, sondern auch zeitraubend und kostspielig. Somit war es bisher nicht möglich, Aufschlämmungssprengstoffe, die die Sprengleistung von herkömmlichen mit Nitroglyzerin/Äthylenglykoldinitrat sensibilisierten Sprengstoffen besitzen, wirtschaftlich herzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sprengstoff auf Basis von anorganischen Nitraten unter Verwendung eines Hydroxyalkylnitrats als Sensibilisator zu schaffen, der ungefährlich zu handhaben und wirtschaftlich günstig herstellbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe bestellt erfindungsgemäß darin, daß der Sprengstoff als Hydroxyalkylnitrat Äthylenglykolmononitrat, Propylenglykol-mononitrat, Hydroxychlorpropylnitrat oder ein Gemisch dieser Nitrate und gegebenenfalls so viel Wasser enthält, daß er in Form einer pumpharcn, wäßrigen Aufschlämmung vorliegt.

Her Aiil'schlümmimgsspreiigsioff gemäß der Frfimlung ist ein wirksamer und breit verwendbarer Sicherheitssprengstoff, duv auch hei kleinen Durchmessern angemessen empfindlich imil kraftvoll ist. Die I lydroxyalkylmononilrale sind dabei wirksame Aufschlämmungssensibilisaloren, die mit der Wasser/ Salz-Matrix vollständig verträglich unil darin löslich sind, so daß d:;¹ Sprengstoff während des Detonalionsprozesses optimal funktionieren kann. Die erl'mdungsgemäßiii Aufschlämmungssprengstoffe sind im Gegensatz zu den mit Nitroglyzerin- und Athylenglykoldinitral sensibilisierten Sprengstoffe leicht und gefahrlos herstellbar.

Fine weitere Aiisführungsforni des crlindungsgemäßen Sprengstoffs sieht die Verwendung von einer extrudierbaren, gelatinisierlcn Zubereitung vor. Ferner wird ein Sprengstoff in Form einer stampfbaren, d. h. in) wesentlichen trockenen, zähen, el. h. hochviskosen Zubereitung geschaffen. Schließlich kann der erfindungsgemäße Sprengstoff auch in Form einer freirieselnden Ammoniiimnitrat-Kohlenstoff-Sprengstoffzubereitung vorliegen, welche das flüssige Hydroxyalkylnitrat als Ergänzungssensibilisator aufweist.

Von den Hydroxyalkyliiitraten sind Äthylenglykolmononitrat (EGMN) Propylenglykol-mononitrat (PGMN) und Hydroxychlorpropylnitrat (HCPN) als Bestandteile von Sprengstoffscnsibiüsatoren besonders wirkungsvoll, insbesondere als Sensibilisierungsbestandteile in wäßrigen Aufschlämmungssprengstoffen.

Eine praktische industrielle Methode zur Herstellung von Hydroxyalkylnitrat (HAN) besteht in der Umsetzung einer Oxiranringverbindung mit einer wäßrigen Ammoniumnitratlösung und Salpetersäure. Beispielsweise reagiert Äthylenoxid unter Bildung von Äthylenglykol und EGMN in einer verdünnten Lösung von Salpetersäure und Ammoniumnitrat. Andere Nitratsalze wie Natriumnitrat und Kalziumnitrat können in das Reaktionsgemisch einverleibt sein. Das Endprodukt der Reaktion, welches EGMN enthält, kann zur Gewinnung von im wesentlichen reinem EGMN einer Extraktionsbehandlung unterworfen werden. Man kann aber auch das Endprodukt als solches als Teil eines Aufschlämmungssprengstoffgemisches mit gesteigerter Sensibilität verwenden.

Die Erfindung sei nunmehr durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert, in welchen sich alle Prozentangaben auf das Gewicht beziehen. Es ist nicht beabsichtigt, mit diesen Beispielen über den Rahmen der Erfindung etwas auszusagen.

Beispiel 1
Herstellung von Äthylenglykol-mononitrat (EGMN)

1 Mol (44 g) Äthylenoxid läßt man in eine Lösung einperlen, welche 220 g Ammoniumnitrat, 40 g Natriumnitrat, 80 g 98%ige Salpetersäure und 140 g Wasser enthält, und das Gemisch kühlt man in einem Eisbad ab. Die Reaktion ist exotherm, und die Temperatur steigt während des Hinzusetzens des Oxids von 8 auf 20⁰C an. Sobald das Hinzusetzen von Oxid aufgehört hat, fällt die Temperatur rasch ab,und aus dem Reaklionsgefäß entwickelt sich kein Äthylenoxid. Dies zeigt eine sehr rasche Reaktion an. Das gebildete EGMN trennt sich nicht von der wäßrigen Lösung ab, selbst wenn man neutralisiert und mit Ammoniumnitrat/Natriumnitrat. sättigt. Die wäßrige Lösung ex-

rahiert man mit Methylenchlorid, um! man erhalt ine Ausbeute an 1-XiMN von 30 his 35",,. niese Aiisicute ist sehr niedrig und für die lalsäehliehe Reakionsaushcutc nicht repräsentativ, sondern ist das Lrichnis einfacher Teilung des Produktes /wischen zwei 'hascn, mit denen es vollständig mischbar ist.

Durch Dünnschichtchromalogiaphic und Gas-■lüssigkeitschromatcijMaphie zeigt das isolierte IXiMN, laß es luiuplsächlicli aus IXiMN mit geringen Mengen in Äthylenglykol, Äthylenglykoldinilral und Diithylenglykol-niononili-at besteht.

Beispiel 2

Andere Herstellung von '⁵

Älhylenglykol-mononilrat (LXiMN)

Man perlt Äthylenoxid in eine Lösung ein, welche 500 g Ammoniumnitrat, 80 g Natriumnilrat, 160 g 98%ige Salpetersäure und 280 g Wasser enthält. Die Reaktionstcmperattir hüll man durch Kühlung von außen auf unterhalb 35 C. Das Oxid mißt man in die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 1,2 1 je Minute ein, während man 160 g 98",,JgC Salpetersäure tropfenweise innerhalb eines Zeitraumes von 57 Minuten hinzusetzt, die Zeit, welche zum Hinzugeben von 3 Mol Oxid erforderlich ist. Zusätzliche 6 Mol Äthylenoxid und 320 g 98",,ige Salpetersäure setzt man in ähnlicher Weise hinzu, wonach extra 4 Mol an Oxid in das System eingeführt werden, um die überschüssige Salpetersäure zu neutralisieren. In einem typischen Fall wurden nach der Absorption von insgesamt 13 Mol Oxid, 2 cnv¹ 28"„ige Ammoniumhydroxidlösung (O ~- 0,90) benötigt, um den pH-Wert der Endlösung auf 7,0 zu bringen. Eine Materialausgleichsberechnung läßt in den Reaktionsprodukten etwa die folgende Zusammensetzung vorausbestimmen:

Ammoniumnitrat 24,1 %

Natriumnitrat 3.9 %

Wasser 11,5%

Äthylenglykol-mononitrat 51,4%

Äthylenglykol 9,1 %

B e i s ρ i c 1 e 3 bis 7

Herstellung von EGMN

Ammoniumnitrat

In einem wie in Beispiel 2 beschriebenen ansatz- Wasser

mäßigen Reaktionsprozeß in einer Versuchsanlage, 50 p_rMK|

werden die folgenden EGMN-Flüssigkeiten erzeugt. EGMN

Die angegebenen Mengen sind in Gewichtsprozenten Äthylenglykol ausgedrückt:

Ii e i s ρ 1 e 1 e S bis 10 Kontinuierliche Herstellung von HiMN

Ls wird ein kontinuierliches Verfahren zur Lrzeiigung von LXiMN-I lüssigkeilen angewandt. Man verbindet drei Gefäße in Reihe miteinander und zwar einen Mischtank, ein Nitriergefäß und ein Neutralisiergefäß. Die Gefäße sind mit Mischvorrichtungen, Kühlvorrichtungen und Linlaß- und Auslaßöffnungen versehen. Eine saure wäßrige Lösung aus 26 bis 33 Gewichtsteilen Ammoniumnitrat, 46 bis 52 Gewichlstcilen starker 9H"„iger Salpetersäure und 15 bis 25 (icwichtsteilcn Wasser wird im Mischtank bereitet.

Diese Lösung führt man mittels einer Pumpe in das Nitriergefäß ein, wo sie mit Älhylenoxiddampf in Berührung gebracht wird. Die Zufuhrraten der Lösung und des Dampfes werden so gesteuert, daß eine Reaktionstemperatur zwischen etwa 30 und etwa 60"C aufrechterhalten wird, wobei dieser Bereich die Erzeugung von Nebenprodukten wie Äthylenglykol oder Äthylenglykol-dinitrat herabsetzt. Dasgcwünschte Nitrierungsprodukt macht auf gewichtsprozentiger Basis 1 bis 12% Salpetersäure, 18 bis 25% Ammoniumnitrat, 10 bis 15% Wasser, 2 bis 8% Älhylcnglykol und 30 bis 60% EGMN aus. Das Rohprodukt'aus dem Nitriergefäß (ließt kontinuierlich in das Ncutralisiergefäß über, wo ein Gasaufgießer Ammoniakgas einheitlich in das gerührte Reaktionsgemisch hinein dispergiert. Der pH-Wert wird in den Bereich 6,2 bis 6,5 eingeregelt. In diesem Stadium werden zusätzliche 2 bis 15 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat aus der Reaktion von Ammoniakgas mit restlicher anwesender Salpetersäure erzeugt. Der Ablauf aus dem Auslaß des Neutralisiergefäßes ist das gewünschte Endprodukt, welches normalerweise 40 bis 60 Gewichts-% EGMN, 2 bis 8 Gewichts-% Äthylenglykol, 25 bis 35 Gewichts-% Ammoniumnitrat und 10 bis 25 Gewichts-% Wasser enthält. Nach dem kontinuierlichen Verfahren werden die folgenden EGMN-Flüssigkeiten erzeugt:

Beispiele
8

10

	Beispiele	4	5	6	7
	3	22,0	24,7	23,9	22,8
Ammonium	23,4
nitrat		4.2	3.8	3,8	4,0
Natriumnitrat	4,2	15,7	1 1.')	11,5	15,3
Wasser	12,8	51.3	54,7	55,8	52,4
EGMN*)	54,2	6,8	4,8	5,0	5,5
Äthylenglykol	5,4

55

27,5	29,2	11	25,9
15,0	16,1	22,4
53,6	49,4	46,8
3,8	5,3	4,9
Beispiel

*) Weitere Zusätze an Äthylenoxid und starker Salpetersäure können vorgenommen werden, um noch höhere K.on2:cntration (hcisnielsweisc 70°,,) an EGMN zu schaffen.

Empfindlichkeit von Äthylenglykol-mononitrat (EGMN)

Die Schlagempfindlichkeit von Nitroglyzerin (NC und EGMN werden in einem Fallgewicht-Schlagte verglichen, wobei man beide Substanzen auf eine Gußmassengemisch aus 25% Holzpulpe, 25% Nati umnitrat und 50% Ammoniumnitrat absorbiert. E Gemisch aus 60%, NG/40%, Gußmasse detonie: wenn ein 5-kg-Gewicht 58 cm herabfällt. Jedoch e Gemisch aus 70% EGMN und 30% Gußmasse det niert nicht bei dem Fall von 5 kg aus 140 cm.

Beispiele 12 bis 20 Herstellung von PGMN und IkPN

Ansätze von Propylcnglykol-mononitrat und Hydroxychlorpropylnitrat werden nach einer Methode gefahren, welche ähnlich demjenigen von Heispiel 2 ist. Man findet jedoch, daß hohe Anfangskonzcniralionen von Ammoniumnitrat zu dessen Kristallisation mit dem Fortschreiten der Reaktion führt, und daß die Anwesenheit von Natriumnitrat eiiiC Hüssigkcits-Flüssigkcits-Phasentrennung während der Reaktion verursacht. Typisch dienen 50 g Ammoniumnitrat und 63 cnv' 70"„ige Salpetersäure als Ausgangsgemisch. Propylenoxidbzw. Epichlorhydrinund7()"„ige Salpetersäure werden durch getrennte Einlasse im gleichen molaren Verhältnis hinzugefügt, bis 16 bis 30 Mol Säure hinzugesetzt worden sind, wonach ein 5 bis 17°„igcr Überschuß an Propylenoxid bzw. Epichlorhydrin folgt. Zusätzliches Ammoniumnitrat kann,

aufgelöst in der Salpetersäure, lünzuj'.esetzl werden, um eine hr.-he Nitralkon/eniration aufrechlzuerhallen. Bis zu 47Og Ammoniumnitrat verbleiben in Lösung. Die Neutralisation der überschüssigen Saure mit flüssigem Ammoniak führt im lalle der Synthese Min Propylenglykol-mononilral zu einer llüssigkeilsllüssigkcils-PhasentrennuMg mit einer konzentrierleren Lösung des gewünschten Produktes, P(IMN, in der oberen Schicht. Hei beiden Synthesen liiulel man, daß die Sättigung des Systems mil Natriumnitrat oder Kalziumnilrat zu einer wirksameren Trennung führt, wobei die Schicht, welche die überwiegende Portion an Mononilratcslcr aufweist, vergleichsweise wenig Wasser enthält. Die bevorzugten Zusammensetzungen der Zufuhren zum Reaktor sind mit der Arbeitsweise des kontinuierlichen Verfahrens der Beispiele 8 bis 10 verträglich.

Die Analysen repräsentativer Reaktionsprodukte der Ansätze sind nachstehend zusammengestellt:

	Beispiele 12	13	14	15	16	17	,7	IS	19	20
Analyse:							,1
11,0	14,1	12,7	12,6	8,8	14,5	5	,33	11,3	11,6	5,8
Ammoniumnitrat	J 2,9	12,4	13,5	7,7	14,3	4		9,5	8,3	5,5
Natriumnitrat	—	—	—	1,7	—	0		—	—	0,74
Propylenglykol	7,3	7,2	7,7	7,4	7,8	—	,2	—	—-	—
Propylenglykol- mononitrat	65,7	67,7	66,2	74,5	63,4	—	,7	—	—	—
Chlorhydrin	—	—	—	—	—	9	8,6	9,3	9,1
Hydroxychlor- propylnitrat	—	—		—	—	80	70,6	70,8	78,9

Beispiele 12, 13 und 14 werden erhalten durch Ab rennen der hauptsachlichen F-'lüssigkeitsschichl nach Neutralisation mit Ammoniak.

Beispiel 15 wird erhalten aus Beispiel 14 durch Sättigen des Systems mit Natriumnitrat und Zurückhalten der an Sensibilisator reichen Schicht.

Beispiele 19 und 20 werden erhalten als Einphasenprodukl der Reaktion nach Neutralisieren mit Ammoniak.

Beispiel 20 wird erhalten aus Beispiel durch Siittigen des Systems mit Natriumnitrat und Zurückhaltung der an Sensibilisator reichen Schicht.

Beispiel 21 Sprengstoffauf schlämmungs- Rezeptur

Beispiel 22
Sprengstoff auf schlämmungs-Rezeptur

Das in Beispiel 1 hergestellte EGMN wird bei der 50 Eine Aufschlämmung der folgenden Zusammen-

Rezcptur der folgenden Sprcngstoffaufschlämmungs- Setzung wird im Laboratorium unter Verwendung des

masse verwendet, welche in einer Apparatur im Labo- Reaktionsproduktes von Beispiel 2 bereitet:
ratoriumsmaßstab bereitet wird:

Ammoniumnitrat 45,2 %

Natriumnitrat 10,0"·

Zinknitrat 0,17

Wasser 12,0%

EGMN 30,0%

Gilsonit 1,0";,

Dickungsmittel (Guar-Gummi) 0,6 %

Äthylcnglykol 1,0%

Vernetzer 0.03",,

Dichte

1.44 c/cnv¹

Die obige Rezeptur detoniert in einer Kaitusche von 5 cm Durchmesser, wenn sie mit 20 g Pcntolit gezündet wird.

EGMN 30,0%

Äthylcnglykol 5,3%

Ammoniumnitrat 34,0%

Natriumnitrat 10,1 %

Wasser 12,0%

Aluminium 5,0%

Dickungsmittel (Guar-Gummi) 2,6%

oberflächenaktives Mittel 1,0%

[Dichte l.lOg/cnv'

Die obige Rezeptur detoniert in einer Kartusche mit 3.8 cm Durchmesser, wenn sie durch eine Sprengkapsel hoher Stärke gezündet wird.

Beispiel 23 Die obige Rezeptur detoniert in Kartuschen mit

Sprcngstoffaufschlämmimgs-Rczcptur 3,8 cm Durchmesser wenn sie durch eine Zündkapsel

hoher Starke gezündet wird.

Die folgenda Aufschlämmung bereitet man im

Laboratorium unter Verwendung des Rcaktions- 5 B e i s ρ i c 1 e 25 bis 28

Produktes von Beispiel 2: Sprengstoffaufschlämmungs-Rezeptur

EGMN 12,0",, Eine Reihe wäßriger aufgeschlämmter Massen eines

Äthylenglykol 4,2",, Typs, welcher für Sprengstoffe geringer Dichte für

Ammoniumnitrat 51,68",, io große Durchmesser geeignet ist, bereitet man in

Natriumnitrat 12,4% 45-kg-Mengen in einem Bandmischer. Die ange-

Wasser 14,6% wandten Mischarbeitsgänge werden gewählt, um die

Natrium-lignosulfonat 3,0% typische Arbeitsweise eines fahrbaren, auf einem

Fumarsäure 0,1)2% Lastwagen angebrachten Massemischers vorzutäu-

Zinknitrat 0,2",, 15 sehen, so daß die Produkte zur Verwendung in dieser

Dickungsmittel (Guar-Gummi) 1,2% Weise geeignet wären. So wird das meiste der trockenen

Vernetzer 0,7% Bestandteile im Mischer vor dem Hinzusetzen des

Dichte 1,3 g/cm³ Wassers gemischt. Ein Guar-Dickungsmittel setzt

man als Dispersion in Glykol hinzu, und die Tempe-

Die obige Rezeptur detoniert in einer Kartusche mit 2° ratur stellt man auf 18 bis 24"C ein. Die EGMN-

cm Durchmesser, wenn sie durch HOg gegossenes Flüssigkeit wird hinzugesetzt, nachdem man das Guar

Pcntolitzündmiltcl gezündet wird. fünf Minuten gemischt hat. Nach weiteren fünf Minuten des Vcrmischcns gibt man etwa die Hälfte des

Beispiel 24 Ammoniumnitrats (25,0% der Gesamtrezeptur) als

,, . rr r ι ι- η , ²S poröse Stückchen hinzu, um die Belüftung der Auf-

Sprengstoffaufschlamnumgs-Rczcptui ' ' ^b . .

^{ ^ " schlammung zu unterstutzen. Schließlich wird eine

LGMN, welches durch Extraktion mit Methylen- Vernetzcrlösung nur hinzugesetzt, nachdem die Aufchlorid bereitet wurde, verwendet man zur Labora- schlämmung für einen Tag stehengelassen worden ist. toriumsherstcllung der folgenden Aufschlämmung: Die Vcrnelzcrlösung wird aus gleichen Gewichts-

30 mengen Natriumdichromat, Fcrrinitrat und Wasser

Ammoniumnilrat 39,5%, hergestellt.

Natriumnitrat 10,0% Es sind die Ergebnisse für die Aufschlämmungcn

Wasser 12,0%, zusammengestellt. Diese Ergebnisse zeigen die stei-

Aluminium 5,0";, gcnclc Empfindlichkeit, welche durch steigenden

EGMN 30,0%, 35 Mengenanteil an Äthylcnglykol-Mononitrat erteilt

Dickungsmittel (Guar-Gummi) 1,5V₁, wird. Auch ist die scnsibilisicrcndc llilfswirkung vor

Äthylenglykol 1.0%, Aluminium in Anwesenheit dieses EGMN-Scnsibili-

oberflächenaktives Mittel 1,0",, sators demonstriert, Die gezeigten Mengenanteile siiu

Dichte 1,12 g/cm^;i in Gewichtsprozent angegeben.

iicispiclc

25 2(i 27 28

/ugeset/te Bestandteile

Ammoniumnitrat 45,8» 5H.4K 52.18 43,7

(Prills, Stückchen) Natriumnitrat Nalriiiinlignosull'onat Zinknitrat Fumarsäure Gilsonil Wasser (itiar-Dii'kuni'.sinittel Glykol EGMN .Flüssigkeit Aluminiumpulver Vcrnct/crlüsung

11.50	11,80	11.90	11.9
3.00	3,00	3,00	3,0
0,20	0,20	0,20	0,2
0.02	0,02	0,02
0,90	1,60	2,60
I1.K0	13,10	13,40	13,7
1,00	1,00	1,00	1,0
3,00	3,40	3,40	4,2
22,10*)	14,80+)	11.70+ + )	11,7* + )
			10,0
0.60	0,60	0,60	0,6
100.00	100,00	100.00	100,00

Tabelle (Fortsetzung)

Beispiele 25

<o

27

Gesamtmengen der Hauptbestandteile***)

Ammoniumnitrat

Natriumnitrat

Äthylenglykol

EGMN

Wasser

Aluminiumpulver

Andere

Dichte nach Vernetzung

Detonationsergebnisse
Durchmesser der Plastikkartusche
Verwendetes Zündmittel (Pentolit) 80 g

Temperatur der Aufschlämmung
bei Detonation

*) Mit 54,2% EGMN gemäß Beispiel 'S. ·♦) Mit 51.3% EGMN gemäß Beispie! 7. ***) Unter Berücksichtigung der von der EGMN-FUissigkcit stammenden Anteile.

50,1	54,0	46,3	46,4
12,4	12,4	12,4	12,4
4,2	4,2	4,2	5,0
12,0	8,0	6,0	6,0
14,8	15,2	15,4	15,7
—	—	—	10,0
6,5	6,2	15,7	4,5
1,25	1,25	1,17	1,25
15 cm	10 cm	15 cm	8,9 cm
80 g	450 g	450 g	450 g
4,4⁰C	4,4° C	5,6⁰C	4,4° C

Beispiele 29 bis 31
Sprcngstoffaufschlämmungs-Rezeptur

35

Es werden Massen des Typs bereitet, wie er für hochdichte Sprengstoffe bei großem Durchmesser geeignet ist. Die trockenen Salze werden zuerst vermischt, und die EGMN-Elüssigkeit gibt man hinzu, und man vermischt, wobei man die Temperatur auf IK bis 24 C und den pH-Wert auf 4,0 bis 5,0 einstellt. Bei der Rezeptur, welche feinverteiltes Metall enthält, gibt man das Aluminiumpulver an diesem Punkt hinzu, wonach das Zusetzen von modiliziertem Guar-G11 m.mi und Vernetzet·, dispergiert in Glykol, folgt. Nach einer Dickungszeit von 2 bis 4 Minuten können die Gemische sich nicht mehr absondern, und man packt sie in mit Polyäthylen ausgekleidete Faserpappezylinder. Der Detonationstesl wird an den Massen unter Verwendung von 320 g cegossenem Pentolit-/i'mdmiltel vollzogen. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt, wobei die gezeigten Mengenanteile in Gewichtsprozenten ausgedrückt sind.

	Beispiele	.10	W	•in	(icsamlmciigcii der	Beispiele	M)	.11
	2¹J				Hauptbestandteile	2')
Zugesetzte Bestand
teile		41.Ü	34.H		Ammoniumnitrat
Ammoniumnitrat	43.«				Natriumnitiat
(Prills)		10,0	10,0		Äthylenglykol		52,7	45.7
Natriumnitrat	10,0	0,2	0.2		E(IMN	54,7	10.0	10,0
/inknitrat	ο,:¹	42,0	42,0		W asset	10,0	4,0	4.0
IAiMN-EIUSSi)IkCiI (Beispiel II)	42,0		10,0	,'ill	Aluminium	4.0	l^l>.7	19,7
Aluminiumpulver		3,0			Besclnekungs	I¹1,7	^l>,4	9,4
Schwefel		I ,'»3	1.¹M		ausmalte	<>,4		10,0
(iilsonit Athyleiij'Jykol	1,0 1 .93	1,00	1,00	(u.	Temperatur der		I.V. SH cm	15 -.5H
C hi ar-	1.00				Aufschlämmung	15 ■■: 5S cm		ClU
Dickungsmittel		0,07	0,07		Ergebnis		0,1 r	23,9" V
Kaliuinpyioaiiti-	0,07					1.7-1'
nniiiiit (Vernetze!)		100,	100,			detonier!	delonit
	100, ■	1.42	1.57		detoniert
Dichte	1.43

IJ c i s ρ i c 1 e 32 bis 34 Sprengstoffauf sch lam niu ngs-Rezept uren

Hs wird eine Reihe wäßriger Aufschlämmimgsmassen der Art bereitet, wie sie für Sprengstoffe bei kleinem Durchmesser geeignet sind, el. h. Beschickungen, welche in 5 cm Durchmesser oder weniger detonierbar sind. Gezeigt sind Kapselsensihilisierungs-

rezepiurc-n, bei denen Hilfssensibilisierung durch t Einverleibung von Luftblasen erteilt wird, wobei die in der gedickten Aufschlämmung durch oberfläche aktive Mittel stabilisiert sind. In diesen System weiden die trockenen Bestandteile miteinander ve mischt, und dann werden die Flüssigkeiten zugesei und eingedickt. Die gezeigten Mengenangaben sind Gewichtsprozenten ausgedrückt.

	Beispiele	33	34
	32
Zugesetzte Bestandteile		25,925	23,625
Ammoniumnitrat (Prills)	32,025	15,0	12,9
Natriumnitrat (synthetisch)	10,2	■—	0,2
Zinknitrat	0,2	—	—
Schießbaumwolle (Dynamit qualität)	0,5	1,5	1,5
Dickungsmittel (modifiziertes Guar)	1,5	0,075	0,075
Vernetzellösung	0,075	0,5	—
Zinkchromat	0,5	—	0,5
50"{,ige Natriumdichromatlösimg		I,O²)	1,0·)
Oberflächenaktives Mittel	1,0')	6,6	5,5
Wasser	6,5	49,4··)	54,7⁵)
F.GMN-nüssigkeit	43,5^;\|)	100,00	100,00
	100,00	1,05	1,17
Dichte	1,18

Gesamtmengen der Hauptbestandteile

Ammoniumnitrat

Natriumnitrat

Äthylenglykol

Ii(IMN
Wasser

lirl'olgreiche Detonationen Initiator

Temperatur

Mit l'olyiithylen umhüllte
Kiirlusche; Durchmesser

Gemessene Deloiuitionsoil (km/sek)

43,3	39,5	40,1
12,0	15,0	15,25
2,4	1,9	2,6
26,5	26,5	30,0
12,0	14,0	12,0
Nr. S	Nr. 6	Nr. .S
I:7(.'-Kapselⁿ)	17t'-Kapsel	17C-Kapsel
4,4 C	-1,4 "C	22,2"C
:i,5 cm	2.5 cm	2.5 cm

3,2

3,0

') AiiiimiMiiiiiiliiiiryluxyütliylsulFiit.

'■') TniitluiiuilniiiiM-liuiivlMilful.

^;l) Cicniilll Heispicl (..

') Ciemilll llcispiel H.

") CicmlllJ limpid V.

") I'tilniiiiiil/C'liloial-Spioiiykiipst'lM.

Beispiele 35 bis 36 Sprengst ο fl'auf schlamm ungs-Rezeptu ren

Aufschlämmungen großer Dichte werden auch in kleineren Mengen im Laboratoriumsmaßstab aus Propylenglykol-mononitrat und Hydroxychlorpropyl-

nitrat bereitet. Man testet sie auf Detonicrbarkeit nach der »Bleibreclierc-Methode, welche nachstehend in ilen Beispielen 56 bis 63 beschrieben ist. Die Zusammensetzungen und lirgebnissc sind nachstehend zusammengestellt, wobei die gezeigten Mengenanteile in Gewichtsprozenten angegeben sind:

	Beispiele	3b)	IO	Kalium-pyroantimonat-	Beispiele	36·	Vis 20 beschrieben. Beispiel 19, durch
	35·)			Vernctzer	35*	0,1
Gesamtmengen der				Zinkchromat	0,1
Bestandteile		35,5		Fumarsäure		0,1
Ammoniumnitrat	42,3	15,0	15	Dichte	0,1	0,2
Natriumnitrat	18,7	5.7		Getestete Beschickung	0,2	1,54
Wasser	15,1	—			1,41	10 cm
Propylenglykol-	16,3				10 cm	Durchm.
mononitrat			20	Detonationsinitiator	Durchm.	χ 1 kg
Propylenglykol	3,4	35,3			X 1 kg	60 g
llydroxychlorpropyl-	—			20 g	Pentolit
nitrat		4,3		Pentolit	*) Hergestellt ans beiden Schichten eines Rcnktionsproduktcs
Chlorhydrin	—	1,9	25		wie bei der Herstellung in Beispielen 12 1 ♦♦) lKTN-l'Uissigkeit, konzentriert, aus
Guar-Dickungsmittcl	1,9	1.9		Sättigung mit Natriumnitrat.
Hydroxyalhylccllulosc-	1,9
Dickungsmittel

Beispiele 37 bis 39 Sprcngstoffaufschlämmungs-Rczepturen

Ks wird eine Reihe wäßriger Aufschlämmung^- massen bereitet, in denen llilfssensibilisierung durch tlic Finvcileibuug lufthalligcr Mikroblasen aus Glas erteilt wird. In diesen Systemen werden die Flüssigkeiten mit einer Portion zugesetzten Ammoniumnitrals vorgedickt, bevor die verbleibenden trockenen Bestandteile und der Vernetzer zugesetzt werden. Die gezeigten Mengenangaben sind in Gewichtsprozenten ausgedrückt:

Beispiele .17

Zugesetzte Bestand teile
l.GMN-llüssigkeit
Ammoniumnitrat (Prills)
Wasser
Alhylenglykol

Dickungsmittel (moililizieites Guar)

(ilas-Miki'olilasen
Ammoniumnitrat (lein)
Ammoniumnitrat (poröse Prills) Natriumnitrat (synthetisch) (iilsonit

Veinetzeilüsuni'.
Zinkehronial

Dichte

57,3')	57,3')	•VW·¹)
S₁O	N.O	15,0
1,2	1,2	5,4
		0.7
1.0	1,0	0.4
1.0	2.0	2,0
		M₁OS
IS,(i5	17,(i5	1.1,0
12.7	12,7	13.«
		2.0
0.05	0.(IS	0,02
0.1	0,1
100,0	100.0	100,0
1.19	1,12	1.18

Tabelle (Fortsel/unü)

(Jesumimengen der Hauptbestandteile

Ammoniumnitrat

Natriumnitrat

Äthylcnglykol

EUMN

Wasser

Glas-Mikroblascn

Erfolgreiche Detonation

Mit Polyäthylen umhüllte
Kartusche; Durchmesser

Beispiele .17	38,8	M)
39,8	15,0	52,1
15,0	3,2	13,0
3,2	30,0	2,5
30,0	10,0	17,0
10,0	2,0	11,0
1,0	2,0

2,5 cm

Initiator Ivw. Zunder	Nr. 8 EB-Kapsel^:i)	Nr. 6 EB-Kapsel	Pentoht- ZüirJer¹) ivapsei großer Stärke
Temperatur	4,4 ⁰C	5,6"C	4,4" C
Delonalionsgcschwindigkeit (km/sek)	3,0	3,6	3,2
') Gemäß Beispiel 7. -) Gemäß Beispiel S. ³) iZlcktrisclicr Zünder. ^J) Zündhütchen mit 20 g Pcntolit.

Aufgeschlämmte Sprengstoff-Rezepturen, welche denjenigen der Beispiele 22 bis 40 ähnlich sind, können auch vorteilhafterweise Hilfssensibilisatoren enthalten wie beispielsweise partikelförmiges Metall, Äthanolamin-nitrat, Äthylenglykol-dinitrat, Nitroglyzerin, Pentaerythrit-tclranitrat, Dinitrotoluol, Trinitroioluol, Alkylamin-nilrat und Ammoniumperchlorat. Das Hinzusetzen solcher bekannter Sprengstoffscnsibilisatorcn schafft Massen mit ungewöhnlicher Sensibilität, insbesondere zum Gebrauch in Rezepturen für geringe Durchmesser. Beispielsweise detoniert eine Aufschlämmung der Dichte 1,15 g/cm³, welche nur 12,5% EGMN, 10% Äthanolamin-nitrat, 12,2% Wasser und 0,8% des bevorzugten oberflächenaktiven Mittels (Beispiel 32) enthält, mit 2,6 km/sek in einer Polyäthylenkartusche eines Durchmessers von 2,5 cm, wenn sie mit einer F/C-Kapsel Nr. 8 bei einer Temperatur von 6,7°C gezündet wird.

Die Herstellung von Zubereitungen des Hydroxyalkylnitrats (HAN), welche analog den herkömmlichen hohen Sprengstoffen auf Basis Nitroglyzerin, Äthylenglykol-dinitrat oder deren Gemischen ist, umfaßt die Isolierung von im wesentlichen wasserfreiem HAN aus dessen wäßrigen Flüssigkeiten. Dies kann beispielsweise erfolgen durch Extraktion von EGMN aus der Reaktorflüssigkcit mit Methylenchlorid, welches dann in einer Verdampfereinheit abgestreift wird.

Beispiel 40
Gelatinierte Sprengstoff masse

Ein gelatinierter Sprengstoff wird mit einer flüssigen Phase bereitet, welche aus Äthylcnglykol-mononitrat besteht und etwa 3"„ Äthylenglykol enthält. Dieses Gemisch geliert rasch und wirksam Schießbaumwolle von Dynamitqualität, und das sich ergebende Gel ist beim Eintauchen in Wasser beständig gegen Verfall. Die folgende Zubereitung wird im Laboratoriumsmaßstab durch an sich bekannte Mischmethoden be- reitet, wobei die gezeigten Mengenangaben in Gewichtsprozenten ausgedrückt sind:

45

EGMN/EG 26,0

Nitrozellulose (Dynamitqualität) 0,7

Ammoniumnitrat (gemischte feine

Teilchen) 55,5

Natriumnitrat (Chilenisch) 16,0

Pflanzenmehl 0,5

Holzpulpe 0,5

Schwefel 0,4

Kaliumcarbonat (Kreide) 0,4

100,0

Man erhält eine sehr extrudierfähige, voll eingedickte Sprengstoffmasse, welche mit einerGeschwindigkeit von 2,57 km/sek detoniert (Kartusche 3,2 χ 20 cm), wenn sie entweder mit einem Zündmittel 50 %iger Dynamitstärke oder mit einer elektrischen Spreng-

Oo kapsel hoher Stärke gezündet wird. Die Kartusche wird mit einer elektrischen Sprengkapsel Nr. 6 nicht gezündet. Dies stellt einen Sprengstoff mit einer gesteuerten Herabsetzung der Sensibilität im Vergleich zu einer Nitroglyzcringclatine gleichwertiger Stärke dar.

Wenn auch die toxikologischen Eigenschaften von Äthylcnglykol-mononitrat nicht vollständig bekannt sind, so wird doch berichtet, daß es viel weniger

ίο

toxisch ist, als Nitroglyzerin. Fs besitzt einen Dampfdruck, welcher dem Äthylenglykol-dinitrat sehr ähnlich ist, welchlet/teres der flüchtige und überwiegende Bestandteil aller Nitroglyzerinarten ties modernen Handels ist. Dennoch wird sowohl bei gesteuerten Einwirkungen als auch ausgedehnten Arbeiiszeiträumen mit FiGMN die Erfahrung gemacht, daß kein charakteristischer »NG-Kopfschmerz«, welcher durch Dinitratdämpfe verursacht wird, auftritt. Eine zusätzliche Eigenschaft der mit EGMN bereiteten Sprengstoffe ist daher die Ausschaltung der Kopfschmerz erzeugenden Merkmale von NG-Sprengstoffen.

Es wurde gefunden, daß Nitroglyzerin bemerkenswerte und unerwartete Löslichkeitseigenschaftcn in bezug auf EGMN-Flüssigkeiten besitzt. Wenn ein Nitroglyzerin, welches aus einem 15",', Glyzerin und 85% Äthylenglykol enthaltenden Aiisgangsmatcrial hergestellt wurde, mit der EGMN-Flüssigkeit von Beispiel 13 vermischt wird, so tritt bei bis zu 12% NG keine Phasentrennung ein, trotz der Tatsache, daß das System etwa 14% Wasser und 24% aufgelöste Salze enthält. Bei höheren Nitroglyzeringehalten erfolgt saubere, wirksame Trennung in zwei Schichten mit einer guten Extraktion von IXiMN in die vorherrschend" organische Schicht. Eine weitere Entwässerung dieser Schicht könnte durch I linziiset/en von Verbindungen vollzogen werden, welche mit Wasser nicht mischbar sind. Es wurde gefunden, daß Dinitrololuo! oder geschmolzenes Trinitrotoluol wirksame Extraktionsmittel für die I lydroxyalkylnitratbestandleile aus Rcaktorflüssigkeiten sind.

Beispiele 41 bis 45
Gelatinierte Sprengstofl'inasscn

Es werden konzentrierte Lösungen von ECjMN bereitet, indem man Rcaktorflüssigkeiten mit .Sprengstoffbestandteilen, welche wie vorstehend beschrieben, Phasentrennung fördern, zusammenmischt. Zubereitungen des Gelatinetyps werden aus diesen Lösungen nach an sich bekannten Techniken bereitet. Die Ergebnisse sind nachstehend zusummengeslelh, wobei die gezeigten Mengenanteile in Gewichtsprozenten ausgedrückt sind:

	Beispiele 41	31,00	42	4.1	44	45
Ge\v.-% EGMN-Flüssigkeit	48 (Beisp. 4)	0,95	77 (Beisp. 5)	77 (Beisp. 5)	71 (Beisp. 5)	68 (Beisp. 5)
Gew.-% Sprengstoff-Trennungs förderer	52 (85 G-NG¹)	51,50	23 (85 G-NG)	23 (85 G-NG)	23 (85 G-NG) (6% DNT)	18,5 (85 G-NG) (13,5% DNT)
Gew.-% organischer isolierter Phase 75	10,00	59,5	59,5	60,5	60,7
Sprengstoff-Zusammensetzungen	2,65
Organische Phase	1,50	30,0	25,0	30,0	25,0
Dynamit-Schießbaumwolle	1,00	0,5	0,4	0,5	0,5
Ammoniumnitrat, feine Teilchen	0,90	55,8	46,9	52,0	52,0
Natriumnitrat	0,50	11,0	20,0	15,0	19,7
Weizenmehl	—	—	—	—	—
Pflanzenmehl		1,0	1,0	1,0	1,0
Holzpulpe	3,2 χ 20 cm	0,7	0,7	0,7	0,7
Schwefel	Nr. 6 E B-Kapsel	0,5	0,5	0,4	0,7
Kaliumcarbonat	4,4⁰C	0,5	0,5	0,4	0,4
TNT (Flocken)	3,18	—	5,0	—	—
Detonationen	Äthylenglykol und
Papierkartusche	3,2 χ 20 cm	3,2 χ 20 cm	3,2 χ 20 cm	3,2 χ 20 cm
Zündmittel	Nr. 6 EB-Kapsel	Nr. 6 EB-Kapsel	Nr. 6 EB-Kapsel	Kapsel großer Stärke
Temperatur	4,4° C	4,4° C	4,4° C	4,4⁰C
Detonationsgeschwindigkeit (km/sek)	2,26	2,37	2,63	2,21
') Salpctersäureestergemisch von 85%	15% Glyzerin.

Beispiel 41 besitzt eine Mischdichte von 1,47 g/cm³ und weist eine weiche Konsistenz auf, welche zum Kartuschenfüllen leicht und sauber extrudiert. Die Masse ist noch nach 23 Tagen Lagerung weich in einer Umgebung mit einem täglichen Zyklus zwischen 36 und -18°C.

Diese Beispiele veranschaulichen ferner Sprengstoffe mit einem graduierten Bereich an Empfindlichkeiten.

Der geschätzte Nitroglyzeringehalt variiert von 15 bis 7%. Da ferner Äthylenglykol-mononitrat ein wirksamer Antifrierzusatz für Glyzeryltrinitrat ist, kann letzteres ausschließlich in den Rezepturen verwendet werden für einen etwas größeren Wirkungsgrad an Abtrennung und für die gesamte Ausschaltung der kopfschmerzerzeugenden Dämpfe des Äthylenglykol-dinitrats.

lic i s ρ i c I e 46 bis 47
Sprengstoff Zubereitungen des (idalinctyps

Sprengstoffe des Gelatineiyps mit etwas geringerer Wasser quellen Nitrozellulose, doch findet man, (IaB

P.mpfindlichkeit werden aus Pmpyleiiglykol-mono- 5 sie wirksamer arbeiten, wenn eine kleine Menge an

nilrat- und llydroxychlorpropylnitrat-Nüssigkeiten Ilydroxyüthyl/ellulosc hohen Molekulargewichts zii-

hcrgcslcllt. Hie Konzentratflüssigkciten mit wenig erst zugesetzt und gequollen wird.

Beispiele
46

47

Beispiele

46

47

Flüssigkeit	33,OM	33,O²)	Dctonationstesls,
llydroxyäthyl-	0,3	0,3	nicht eingeengt
zellulose
Schießbaumwolle	1,3	1,3	Polyäthylen-Kar- 10 cm
Natriumnitrat	35,0	35,0	tusche, Durch-
Ammoniumnitrat	28,5	28,5	I
Holzpulpe	0,8	0,8	Zündmittel 60 g
Weizenmehl	0,7	0,7	²⁰ (Pentolit)
Kreide	0,4	0,4	Ergebnisse detoni
	(enthält etwa	(enthält etwa
	25%Propylen-	26% Hydroxy-
	glykolmononitrat	chlorpropyl-	25 ') Flüssigkeit aus Beispiel 16
	und etwa 2,9 %	nitrat und etwa	mit Natriumnitrat.
	Wasser)	1,9% Wasser)	■) Beispiel 7.0.

10 cm

60 g

detoniert

konzentriert durch Sättigung

Beispiele 48 bis 51
Gelatinierte Sprengstoffzubereitungen

Es werden Sensibilisatorflüssigkeiten bereitet durch Vermischen der Niedrigwasserflüssigkeiten wie Beispiele 15 und 21, mit EGMN-Standardflüssigkeiten wie Beispiele 8 bis 10, und mit sättigenden Mengen an Salz. Beispielsweise werden 100 Teile PGMN-Flüssigkeit und 200 Teile EGMN-Flüssigkeit mit Natriumnitrat vermischt. Es werden 209 Teile sensi-

bilisatorreiche Schicht abgetrennt, welche nur 11%,

Wasser und 15% Ammoniumnitrat enthält. .

Die Niedrigwassergehalte, welche in Flüssigkeits-;

konzentraten erreicht werden, sind vorteilhaft, für die BereitungnitroglyzerinhaltigcrgclatinierterMassen,' ohne daß zusätzliche Flüssigphasen-Abtrennungs-; operationen des Typs, wie sie in den Beispielen 4l· bis 45 beschrieben sind, erforderlich werden. Dies; ist in den Beispielen 48 bis 50 veranschaulicht, wobei; die Zusammensetzungen in Gewichtsprozenten an-; gegeben sind.

	Semi-gelatinetypen Beispiel 48 Beispiel 49	10²)	Gelatinetypen Beispiel 50	Beispiel 51
Flüssigkeit	10¹)	10	15³)	15*)
Nitroglyzerin	10	0,5	15	15
Schießbaumwolle	0,5	75,9	0,8	0,8
Ammoniumnitrat (gemischte Feinteile)	75,9	—	53,9	65,0
Natriumnitrat	—	2,5	12,0	—
Pflanzenpulpe	2,5	0,3	2,5	2,0
Schwefel	0,3	0,5	0,3	0,3
Stearinsäure	0,5	0,3	—	—
Kreide	0,3		0,5	0,5
Detonationstests (nicht eingeengt in Polyäthylenkartuschen, Durchmesser 3,2 cm)		Nr. 4 F/C
Zündkapsel	Nr. 2 F/C	2,9	Nr. 6 EB	Nr. 4 F/C
Detonationsgeschwindigkeit (km/sek)	2,9	2,2	2,3

') Oben beschriebenes EGMN/PGMN-FlüssigkeitskoiiKentrat.

») PGMN-Flüssigkeit, Beispiel 15.

') PGMN-Flüssigkeit von Beispiel 16, konzentriert durch Sättigen mit Natriumnitrat.

<) HCPN-Flüssigkeit, Beispiel 20.

Beispiel 52

Im wesentlichen trockene Sprengsloffmasse ilcs Dynamittyps

Wenig Nitroglyzerin enthaltende Massen verwenden typisch etwa '·>"„ Nitroglyzerin. Fine typische FGMN-Flüssigkeit, welche in etwa einer Höhe von 15 bis 20",, anstelle von Nitroglyzerin und in Verbindung mit üblichen sauerstofflicfernden Salzen und Gußmassen für die Rezeptur in Dynamit verwendet wird, würde 2 bis 3"„ Wasser und 8 bis 11 "„ Äthylenglykolmononitrat in die Rezeptur einführen. Diese Wassergehalte scheinen annehmbar zu sein, und ein Trocknen einer FGMN-Flüssigkcit sollte vor dem Gebrauch in einer solchen Zubereitung nicht nötig sein. Fs wird eine Zubereitung der folgenden Rezeptur hergestellt:

EGMN-Flüssigkeit (Beispiel 9) 18,0";',

Ammoniumnilrat (fein) 63,3 "„

Natriumnilrat (Chilenisch) 10,0",,

Pflanzenniehl 2,0",,

Holzpulpe 2,0",,

Weizenmehl 1.5",,

Tamarindenmehl 3,0",,

Kaliumcarbonat 0,2",,

100,0",, Die Masse besii/i leuchte, zusammenhaltende Konsisien/, weicht für herkömmliches Dynamil lypiseh ist, und in einer nicht eingeengten Papier kartusche von IO cm Durchmesser gibt diese Rezeptur eine starke Detonation bei 21 C, wenn man mil ei'ier Kapsel großer Stärke /findet.

U e i s ρ i e I e 53 bis 55

Im wesentlichen trockene Sprengslofl'zubereittmgcn des I )ynamitlyps

Spiengsloffzubereilimgen, welche relativ große Mengen an flüssigem I lydioxyalkylnitralsensibilisator enthalten, mit Nitrozellulose gedickt sind und durch I linzumischen von /elluloscpiilpe konsistenzmäßig ziemlich trocken gemacht sind, sind beispielhaft in der folgenden Tabelle aufgeführt. 100 Teile IICPN-llüssigkeit (einhaltend nach Analyse 5,7% Wasser, 4,1 "„ Ammoniumnitrat, 0,33",', Natriumnitrat, 9,2",, Chlorhydrin) und 200 I eile IXiM N-I lüssigkcil(14,5 "„ Wasser, 14,3",, Ammoniumnitrat, 63,4% Äfhyienglykol-mononitrat) werden vermischt und mit Natriumnitrat gesättigt. Fs wird eine an organischer Substanz reiche Phase abgetrennt, welche ll,2"„ Wasser, 12,6",, Ammoniumnilrat und ein Gemisch der beiden Glykole und der beiden Hydroxyalkylnitrate enthält. Diese Flüssigkeit wird zur Bereitung des Beispiels 55 verwendet.

	Beispiele	54	55
	53	45,0²)	50,0³)
1 lydroxyalkylnitrat-Flüssigkeit	45,0')	0,2	0,2
Hydroxyäthy !cellulose	0,2	1,2	1,5
Schießbaumwolle	1,2	46,2	40,9
Natriumnitrat	,6,2	7,0	7.0
Zcllulosepulpe	7,0	0,4	0,4
Kreide	0,4

Delonationstcsts (nicht eingeengt)

Polyäthylen-Kartusche 7,6 cm

Durchmesser

Zündmittel (Pentolit) 60 g

Detonationsgeschwindigkeit 2,4

(km/sek)

7,6 cm

60 g 2,4

') Flüssigkeit von Beispiel 16, konzentriert durch Sättigen mit Natriumnitrat.

■) Beispiel 20.

^a) Gemischte EGMN-HCPN-Flüssigkeit.

5,1 cm

60 g
2,6

Beispiele 56 bis 63 Trockene Sprengmittelzubcreitungen

Beispiele trockener Spreizmittel, welche normalerweise in trockenen Bohrlöchern verwendet werden, insbesondere bei Bergbauarbeiten im Tagebau und bei Steinbrucharbeiter!, sind Zubereitungen mit Ammoniumnitrat-Brennöl (ANFO). ANFO hat sich sowohl als wirtschaftlich als auch als sichel' gezeigt, leidet jedoch etwas unter einer dieser Zubereitung eigentümlichen Unemnlindlichkcit, welche zum Zünden und zur Fortpflanzung eine wesentliche Charge an Zündmittel benötigt. Nunmehr wurde gefunden, daß der Zusatz von Hydroxyalkylnitrat-Flüssigkeit

6ο MlAN) zu typischen ANF'O-Zubereitungcn, deren Fmpündiichkcit steigert. Man kann auch aus der Löslichkeit von Nitroglyzerin in HAN-Flüssigkeit Vorteil ziehen, um kleine Mengen an NG in Trockensprcngmittcl zur Herstellung von Massen mit auBcrordentlicher Sensibilität einzuführen. Weil das NG löslich ist und aufgelöst wird, kann es innerhalb der Trockcn/ubcreiUingcn in hochverdünnter Form einheitlich verteilt werden.

Es werden Dclonationstests der nachstehend gezeigten Trockcnsprengmittclrczcpturcn durchgeführt, indem man den Sprengstoff in einen Polyätliylenbeutel von 10 cm Durchmesser auf einer Stahlplatte bringt, welche auf einer Hlcistange eines Querschnittes von 34,92 mm · 6,35 mm gehaltcrl ist, wobei die Ulcislangc zur l'orm eines Kreises gebogen ist. Eine starke Detonation flacht diese Hlcistange schwerwiegend ab.

Sämtliche Beispiele demonstrieren größere Empfindlichkeit als die Kontrollprobc, ein Ammoniumnitrat/Brcnnöl-Standardsprengstoff, welcher mit der porösen Stückchen (Prills) bereitet wurde. Standard ΛΝΙΌ erfordert normalerweise eine ΠΒ-Kapse Nr. 6 plus fünf Sprengkapseln Nr. 8 für eine stark« Detonation. Die gezeigten Mengenangaben sind ii Gewichtsprozenten ausgedrückt:

Probe

Beispiele 56 57

58 59

62

63

HAN-Flüssigkeit
Nitroglyzerin (85 G)

Ammoniumnitrat
(Prills)

(zerbroch. Prills)
(feines Korn)

Brennöl

(Nr. 2Diescl)

gemahlener Koks

Tamarindenmehl

Weizenmehl

Guar-M eh I

Dichte

Detonation:

Zündmittel minima
Detonation in IC cm
Durchmesser

Kritischer Durchmesser unter
Verwendung von Kapseln
hoher Stärke u. Detonationsl'cschwiiulijikcil in km/sek

10,5»)

94,0 85,0

5,5 4,5

0,5

für starke 6 I 10,0²) 9,9²) 10,0³) 8,4⁴) 8,0⁶) 9,2^e)

— — 83,0 — — — — 84,0 ______

— 83,8 — 85,3 87,0 86,8 86,0

5,5 5,5

0,5

0,83 0,97 1,03 1,11

3 3

Nr. 8 Nr. 8 Nr, K Nr. (> IiB- IiB- IiB- IiB-Kapseln Kapseln Kapseln Kapsel

5 cm 2,40 5,4
0,5

0,1
1,00

Nr. 2

17C-Kapscl

2,5 cm
2,07

4,7

1,12

4,0
1,0
1,13

5,2 4,8

1,10 1,10

1 Kapsel 3
hoher Nr. 8
Stärke

1 Kapsel hoher

IiB- Stärke

Kapseln

6,35 cm
2,90

6,98 cn 2,90

') Beispiel 5 (ICMN).

') llei«;piel 7 (ICiMN).

^;i) I (IMN-l'dMN-lliisi.ic.keil wie im lleispiel 'IH.

') IH¹MiIIk¹Hi¹S I¹OMN.

'■) IKTN-I liiss!nU'it Heispiel 17.

'■) Hl eile lleispiel 17 I 1,2 ¹Ii¹IIe lUiff.eltfstes TN I.

709 635/

Claims

Patentansprüche:

1. Sprengstoff auf der Basis von anorganischen Nitraten und I lydroxyalkylnitrat als Sensibilisator, el a d Ii r c h g e k e η η ζ e i c Ii net, daß der Sprengstoff als I lydroxyalkylnitrat Alhylenglykolmononilrat, Propylenglykol-mononitral, I lydroxychlorpropylnitrat oiler ein Gemisch dieser Nitrate und gegebenenfalls so viel Wasser einhält, daß e^r in Form einer pimipbaren wäßrigen Aufschlämmung vorliegt.

2. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form einer exlrudierbarcn gflatinisierten Zubereitung vorliegt.

3. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form einer im wesentlichen trockenen, hochviskosen Zubereitung vorliegt.

4. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als freiricseliule Ammoniumnitrat/Kohlenstoff-Sprengzubereitung vorliegt, welche das flüssige Hydroxyalkylnitrat als Ergänzungssensibilisator aufweist.

5. Sprengstoff nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich mindestens einen weiteren Sensibilisatorbestandteil enthält.

6. Sprengstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als zusätzlichen Sensibilisator partikelförmiges Metall, Ätliylenglykol-dinitrat, Nitroglyzerin, Pentaerythrit-tetranitrat, Dinitrotoluol, Aikylaininnitrat, Alkanolaminnitrat, Ammoniumperchlorat oder ein Gemisch dieser Substanzen enthält.