DE2350605A1

DE2350605A1 - Verfahren zur herstellung eines kapselempfindlichen, gelartigen wettersprengstoffes

Info

Publication number: DE2350605A1
Application number: DE19732350605
Authority: DE
Inventors: Erode Ganapathy Mahadevan; Mudumbai Varadarajan
Original assignee: IDL CHEMICALS Ltd
Current assignee: IDL CHEMICALS Ltd
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1973-10-09
Publication date: 1975-04-24
Also published as: DE2350605C3; DE2350605B2

Description

RECHTSANWALT

FACHANWALT FOR STEUERRECHT

RA RODIGER VOERSTE · 4» ESSEN 1 · AUF DER FUCHSKAUL 69

43 ESSEN 1 (HAARZOPF) , AUF DERFUCHSKAUL69 TELEFON 714442 POSTSCHECK ESSEN 23474 DEUTSCHE BANKAG ESSEN 283/3697

8,10.1973 A.A. 981

Indian Detonators Limited, Hyderabad/India

Verfahren zur Herstellung eines kapselempfindlichen, gelartigen Wettersprengstoffes

Die Erfindung bezieht sich auf einen kapselempfindlichen, gelartigen Wettersprengstoff auf Basis anorganischer oxydierender Salze, Brennstoffe, Sensibilisatoren wie Aluminium, Kühlstoffe wie Kochsalz, hydrophiler Kolloide, Vernetzungsmittel und Wasser.

Zahlreiche wäßrige, schlammartige Sprengstoffe, die aus anorganischen oxydierenden Salzen, Brennstoffen, Sensibilisatoren, Verdickungs- und Vernetzungsmitteln bestehen, sind be-, kannt (z.B. DT-PS 1 287 490). Zur Erhöhung der Empfindlichkeit hat man den Sprengstoffmischungen auch Luft- oder Gaseinschlüsse einverleibt, z.B. auf mechanischem Wege (DI-OS

1 932 579), auf chemischem Wege (DT-OS 2 020 490) oder in Gestalt poröser bzw. geblähter Partikel wie Styropor (PR-PS

2 046 529), Vermiculit bzw. Perlit (US-PS 3 397 097), Duroplasten (US-PS 3 431 155) oder Hohlglas (DT-O¹S 1 771 007).

509817/0065

Alle, diese Sprengstoffe sind aber nicht im Kohlebergbau einsetzbar, da sie keine Schla'gwettersicherheit aufweisen. Erst Van Dolah u.a. haben in "Development of Slurry Explosives for use in potentially flammable gas atmospheres", U.S. Bureau of Mines,'Rep. Invest. 1968, No. 7195, einen kapselempfindlichen, schlammartigen Sprengstoff beschrieben, der durch Zusatz von NaCl auch in entzündlichen Gas/Luft- bzw. Kohlenstaub/Luft-Gemischen, wie sie untertage auftreten, nach den in USA geltenden Bestimmungen verwendbar ist. Dieser Sprengstoff erfüllt jedoch nicht die deutschen Prüfbedingungen, wonach bei Streckenbeschüssen in Methan/Luft- bzw. Kohlenstaub /Luft-Gemischen in keinem Fall Zündung eintreten darf.

Über ein Herstellungsverfahren für einen derartigen Sprengstoff haben die genannten Autoren nichts offenbart. Daher hat die Erfindung die Aufgabe, ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren für einen gegen Schlagwetter und Kohlenstaub sicheren, gelartigen Sprengstoff vorzuschlagen, der bei kleinen Durchmessern (5 22 mm) eine gute Kapselempfindlichkeit besitzt und den deutschen Prüfbedingungen genügt.

Es wurde nun gefunden, daß ein diesen Anforderungen entsprechender Sprengstoff erhalten wird, wenn man in einer ersten Fertigungsstufe den Kristallisationspunkt einer aus den _/ oxydierenden Salzen und warmem Wasser hergestellten Lösung durch Zugabe von Kühlstoffen wie Kochsalz senkt, in der zweiten Stufe dieser Lösung unter stetem Bewegen die hydrophilen Kolloide in Form einer Mischung eines Verdickungsmittels und eines Viskositätspuffers zusammen mit einem Vernetzungsmittel zufügt, nach eingetretener Teilvernetzung abkühlt und sodann in diese Vormischung eine aus passiviertem, f einteiligem Aluminium und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen bereitet· Paste unter Dispergieren einarbeitet.

509817/0065

Die Senkung des Kristallisationspunktes begünstigt die Ausbildung einer homogenen Beschaffenheit des gelartigen Sprengstoffs. Als Kühlstoffe werden Chloride, Fluoride, Sulfate, Formiate oder Oxalate der Alkali- oder Erdalkaligruppe oder deren Gemische oder Nitroguanidin verwendet, -4.UCh die in Wasser schwerlöslichen Salze können noch in Suspension wirksam sein.

Im Gegensatz zu den von Van Dolah vorgelegten - unter Einschluß erzielten - Ergebnissen hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch Verwendung von Kochsalz bei Einhaltung der erfindimgsgemäßen Verfahrensschritte die Sensibilität des fertigen Sprengstoffs erhöht wird, wie die folgenden Beispiele zeigen.

A B C-

Ammoniumnitrat, %	63,4	58,4	55,4
Natriumnitrat, %	8,0	8,0	8,0
Wasser, %	18,0	18,0	18,0
Kochsalz, %	-	. 5,0	8,0
Glykol, %	6,0	.6,0	6,0
Guarmehl, % .	1,1	1,1	1,1
Gummiarabicum, %	0,5	0,5	0,5
Aluminium, %	3,0	3,0	3,0
Detonations übertragung (freiliegend), cm	2 bis 5	5 bis 7	7 bis 10

Ein zu rascher Anstieg der während der Vernetzung eintretenden Viskositätszunähme, der die Einverleibung der restlichen Komponenten erschwert, wird durch den zugefügten Viskositätspuffer verhindert.

Als passiviertes, feinverteiltes Aluminium wird eine Standard-Lackschliff qualität verwendet.

509 817/006 5

Vorteilhaft werden die oxydierenden Salze in Mengen von 30 bis 70%, Wasser in Mengen von 8 bis 30%, der oder die Kühlstoffe in Mengen von 2 bis 15%, Aluminium in Mengen von 1 bis 6%, der oder die mehrwertigen Alkohole in Mengen von 1 bis 15%, das Verdickungsmittel in Mengen von 0,1 bis 2%, der Viskositätspuffer von 0,01 bis 2% und das Vernetzungsmittel in Mengen von 0,005 bis 0,1% verwendet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden als Verdikkungsmittel Guarmehl, als Viskositätspuffer Gummiarabicum und als Vernetzungsmittel Antimonate oder andere übliche Salze verwendet.

In einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Vormischung nach eingetretener Teilvernetzung und Abkühlung auf eine Dichte von 0,95 bis 1,7, vorzugsweise 1,0 bis 1₉4, eingestellt. Diese Dichteeinstellung kann durch Einbringen von Luft oder Gas z.B. auf mechanischem Wege erfolgen.

Ein anderes .erfindungsgemäßes Merkmal sieht vor, die Bestandteile, Verdickungsmittel, Viskositätspuffer und Vernetzungsmittel in angeteigter, emulgierter oder dispergierter Form zuzugeben. Zum Anteigen, Emulgieren oder Dispergieren können beispielsweise ein- oder mehrwertige Alkohole verwendet werden.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die folgenden Ausführungsbeispiele.

Beispiel 1:

44,6 Teile Ammoniumnitrat und 8,0 Teile Natriumnitrat werden in 25 Teilen Wasser von ca. 65⁰C gelöst und der Lösung 10,0 Teile Kochsalz zugefügt. Eine aus 1,3 Teilen Guarmehl, 0,7 Teilen Gummiarabicum und 0,04 Teilen Kaliumpyroantimonat mit einer zum Anteigen gerade ausreichenden Menge Glykol be-

509817/0065

reitete Mischung fügt man unter lebhaftem Bewegen der Salzlösung zu. Nach eingetretener Verdickung der Masse wird unter Rühren allmählich abgekühlt und dabei durch Einverleiben von Luft die Dichte auf ca. 1,0 g/cnr eingestellt.

Zu dieser so erhaltenen Vormischung wird eine aus 3&5 Teilen passiviertem Aluminium und dem restlichen Glykol (insgesamt 7 Teile) bereitete Paste unter Dispergieren zugesetzt.

Die Dichte des fertigen, gelartigen Sprengstoffs beträgt 1,05 bis 1,10 g/cnr. Der Sprengstoff läßt sich bei einem Patronendurchmesser von 30 mm durch eine Cu-Sprengkapsel Nr. 3 initiieren. Die Prüfungen auf Schlagwettersicherheit (in einem 9,5% Methan enthaltenden Gas/Luft-Gemisch) und auf Kohlenstaubsicherheit ergeben in keinem Fall Zündung. Somit ist der Sprengstoff nach den Bestimmungen für die Prüfung der Bergbau-Sprengmittel (Erlaß des Ministers für Wirtschaft und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen über die Prüfung von Sprengmitteln für die Zulassung zum Vertrieb an den Bergbau vom 19. Februar 1959) als Wettersprengstoff der Klasse I sicher.

Anhand der folgenden Rezepturen werden in der nach Beispiel 1 geschilderten Verfahrensweise ebenfalls gelartige Sprengstoffe erhalten,'die den Prüfbedingungen genügen.

Beispiel 2:	55,46	Beispiel 3:
Ammoniumnitrat	8,0	29,9
Natriumnitrat	18,0	10,0
Wasser	8,0	30,0
KCl	-	'-
NaCl	3,0	15,0
Aluminium	6,0	4,0
Glykol	1,0	8,0
Guarmehl	0,5	2,0
Gummiarabicum	509817/0065	1*0

Beispiel 2:	%
Vernetzer:	0,04
Kaliumpyro- antimonat	-
Käliumchromat
Beispiel 4:	OjL /Ö 55,46
Ammoniumnitrat	10,0
Natriumnitrat	-
Calciumnitrat	18,0
Wasser	-
KCl	-
NaCl	6,0
NH₄Cl	3,0
Aluminium	6,0
Glykol	1,0
Guarmehl	0,5
Gummiarabi cum
Vernetzer:	0,04
Kaliumpyro- antimonat	-
Natriumper- chlorat

100,0

Beispiel 3:

0,1

Beispiel 5";

43,95

8,0

9,4 18,0

5,0

3,0 6,0 1,1 0,5

0,05 5,0

100,0

Selbstverständlich ist es möglich, nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise unter Weglassung des oder der Kühlstoffe kapselempfindliche, gelartige Gesteinssprengstoffe zu erhalten.

509817/0065

Claims

8.1o.lß73

Essen, den

Patentansprüche

* Verfahren zur Herstellung eines kapselempfindlichen, gelartigen Wettersprengstoffes auf Basis· anorganischer oxydierender Salze, Brennstoffe, Sensibilisatoren wie Aluminium, Kühlstoffe wie-Kochsalzj hydrophiler Kolloide, Vernetzungsmittel und Wasser,
dadurch gekennzeichnet,, daß in einer ersten Fertigungsstufe der Kristallisationspunkt einer aus den oxydierenden Salzen und warmem Wasserhergestellten Lösung durch Zugabe von Kühlstoffen wie Kochsalz gesenkt wird, in der zweiten Stufe dieser Lösung unter stetem Bewegen die - hydrophilen Kolloide in Form einer Mischung eines Verdickungsmittel und eines Viskositätspuffers zusammen mit einem Vernetzungsmittel zugefügt, nach eingetretener Teilvernetzung abgekühlt und sodann in diese Vormischung eine aus passiviertem, feinteiligem Aluminium und einem oder mehreren mehrwertigen Alkoholen bereitete Paste unter Dispergieren eingearbeitet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet _s daß die oxydierenden Salze in Mengen von 30 bis 7O?6, Wasser in Mengen von 8 bis 30%,

der oder die Kühlstoffe in Mengen von 2 bis 1596, Aluminium in Mengen von 1 bis 6%,

der oder die mehrwertigen Alkohole in Mengen von 1 bis 1596, das Verdickungsmittel in Mengen von 0,1 bis 296, der Viskositätspuffer in Mengen von 0,01 bis 296 und das Vernetzungsmittel in Mengen von 0,005 bis 0,196 verwendet werden.

509817/0 0 65

* β*
3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdickungsmittel Guarmehl, als Viskositätspuffer Gummiarabicuin und als Vernetzungsmittel Antimonate oder andere übliche Salze verwendet werden.
4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vormischung nach eingetretener Teilvernetzung und Abkühlung auf eine Dichte von 0,95 bis 1,7, vorzugsweise 1,0 bis 1,4, .eingestellt wird.
5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile Verdickungsmittel, Viskositätspuffer und Vernetzungsmittel in angeteigter, emulgierter oder dispergierter Form zugegeben werden.

509817/0065