DE2826589A1 - Aluminium- und aminnitrat-sensibilisierte gelartige sprengstoffzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Aluminium- und aminnitrat-sensibilisierte gelartige sprengstoffzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2826589A1
DE2826589A1 DE19782826589 DE2826589A DE2826589A1 DE 2826589 A1 DE2826589 A1 DE 2826589A1 DE 19782826589 DE19782826589 DE 19782826589 DE 2826589 A DE2826589 A DE 2826589A DE 2826589 A1 DE2826589 A1 DE 2826589A1
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Description

  • Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft gelartige Sprengstoffzusammensetzungen, die anorganische Oxydationsmittel, Wasser, eingeschlossene Luft und gelbildende Mittel enthalten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Sprengstoffzusammensetzungen.
  • Moderne Sprengkapseln aus wasserhaltigen, gelartigen, empfindlichen Sprengstoffzusammensetzungen werden in einigen Fällen durch den Zusatz bestimmter Alkyl- oder Alkanolaminnitrate sensibilisiert. Beispielsweise hat man bisher Methylaminnitrat als Alkylaminnitratkomponente in relativ großen Mengen in wasserhaltige, gelartige Sprengstoffzusammensetzungen eingearbeitet, um deren Empfindlichkeit genügend zu erhöhen.
  • Zur Herstellung von empfindlichen, wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffkapseln war es bisher im allgemeinen erforderlich, mindestens 30 bis 40 Gew.% Methylaminnitrat oder ähnliche Aminnitrate einzuarbeiten. Ferner mußte man eingeschlossene Luft in Form von Einschlüssen oder Bläschen hinzufügen, um die gewünschte Empfindlichkeit des Sprengstoffs zu erreichen. Aber selbst wenn man große Mengen Methylaminnitrat einsetzt, ist es schwierig, eine bei niedrigen Temperaturen, etwa unter 4 bis loOC, explodierbare Mischung zu erhalten. Sprengstoffe mit guten Explosionseigenschaften auch bei niedrigen Temperaturen werden auf zahlreichen Gebieten gebraucht, z.B. im Bergbau unter Tage oder bei Bodenarbeiten in kalten Klimazonen.
  • Darüber hinaus ist es schwierig, wasserhaltige, gelartige Sprenystoffe zu erhalten, die die standardisierte "Luftspalt"-Testmethode (auf die weiter unten näher eingegangen wird) erfüllen, so daß sie als zugelassene Sprengstoffe im Bergbau eingesetzt werden können, auch wenn relativ große Mengen Aminnitrat-Sensibilisatoren angewandt werden Damit eine geeignete Menge an Aminnitrat in der Sprengstoffzusammensetzung vorliegt, muß man von hoch konzentrierten wäßrigen Lösungen der Aminnitratkomponente ausgehen. Kürzlich erfolgte Untersuchungen haben ergeben, daß konzentrierte wäßrige Lösungen, die mehr als etwa 65 Gew.% der Aminnitratkomponente enthalten, außerordentlich empfindlich gegen mechanische Einwirkungen sind und schon bei relativ geringen mechanischen Stößen explodieren. Daher ist die Herstellung von Sprengkapseln aus wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen, die nur durch große Mengen der Aminnitratkomponente empfindlich gemacht wurden, außerordentlich gefährlich, wenn sie nicht mit Sorgfalt durchgeführt wird. In der US-PS 3 431 155 werden solche wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffe mit relativ großen Mengen Aminnitraten beschrieben.
  • Sprengkapseln aus wasserhaltigen, gelartigen, empfindlichen Sprengstoff zusammensetzungen sind auch schon mit anderen Materialien, z.B. mit klassiertem Aluminium, empfindlich gemacht worden. Solche Gele enthalten oft etwa 3 bis 6 Gew.% klassiertes Aluminium, das ein sehr wirksamer Sensibilisator sein kann, der aber wegen der auftretenden Staubprobleme schwierig zu handhaben ist. Es wurden daher nicht-staubende Sorten von klassiertem Aluminium entwickelt, durch die diese Probleme der Handhabung teilweise gemildert werden konnten. Man erreicht damit aber nur eine begrenzte maximale Sensibilisierung, so daß Sprengstoffzusammensetzungen mit klassiertem Aluminium für bestimmte wichtige Anwendungsgebiete keine ausreichende Empfindlichkeit aufweisen. In diesem Zusammenhang ist es ferner schwierig, hinreichend empfindliche Sprengkapseln bei Temperaturen unter 4 bis 100C zu erhalten, selbst wenn ein Gehalt von bis zu 7,5 Gew.% klassiertes Aluminium eingesetzt wird.
  • Schließlich treten bei mit klassiertem Aluminium empfindlich gemachten wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen oft Schwierigkeiten auf, wenn man sie dem standardisierten Test unterwirft, bei dem eine halbe Sprengladung in einem Luftspalt von 7,62 cm Durchmesser zur Explosion gebracht werden soll. Dieser Test wird z.B. von der US-amerikanischen Bergbau-Behörde für die Zulassung von Sprengstoffen gefordert, die im Untertage-Kohlebergbau eingesetzt werden sollen. Grundsätzlich erfordert der Test, daß die eine Hälfte einer Sprengladung fähig sein soll, die zweite Hälfte der Sprengladung über einen Luftspalt von wenigstens 7,62 cm zur Explosion zu bringen. Sprengstoffe, die diesen Test bestehen, und die die weiteren Erfordernisse der Bergbau-Behörde erfüllen, werden als "zugelassen" bezeichnet, d.h. diese Sprengstoffe dürfen im Kohlebergbau unter Tage eingesetzt werden. Interessanterweise kann man weder die für die standardisierte Prüfung erforderlichen "Luftspalt"-Empfindlichkeitseigenschaften noch die Explodierbarkeit bei tiefen Temperaturen durch zusätzliche Mengen von klassiertem Aluminium in der Sprengstoffzusammensetzung wesentlich steigern.
  • Insgesamt ist daher festzustellen, daß sich die o.g. wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen trotz ihres Gehaltes an Aminnitratkomponenten oder an klassiertem Aluminium als unzureichend oder nebensächlich für die Anwendung auf bestimmten wichtigen Gebieten erwiesen haben. So werden in der US-PS 3 962 001 Sprengstoffzusammensetzungen beschrieben, die verbesserte Explosionseigenschaften bei niedrigen Temperaturen haben und die Hexamethylentetramin, klassiertes Aluminium und Salpetersäure enthalten. Diese bekannten Zusammensetzungen müssen jedoch unter kritischen Verfahrensbedingungen hergestellt werden, die ihre wirtschaftliche Erwünschtheit einschränken. Mit der vorliegenden Erfindung soll diesen aufgezeigten Mängeln und Nachteilen abgeholfen werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Sprengstoffzusammensetzungen zu schaffen, die bei niedrigen Temperaturen ausgezeichnete Explosionscharakteristika aufweisen und die die im "Luftspalt"-Test geforderte Empfindlichkeit besitzen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine wasserhaltige, gelartige Sprengstoffzusammensetzung, die aus anorganischen Oxydationsmitteln, Wasser, eingeschlossener Luft, gelbildenden Mitteln, Sensibilisatoren und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln besteht und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie (a) 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, wenigstens eines Aminnitrat-Sensibilisators aus der Gruppe der niedrigeren Alkyl- und/oder Alkanolaminnitrate und (b) 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, eines Aluminium-Sensibilisators mit einer 2 wirksamen Oberfläche von 3 bis 9 m /g enthält.
  • Es wurde nämlich überraschend festgestellt, daß durch die Anwendung relativ kleiner Mengen von Aminnitrat-Sensibilisatoren in Kombination mit Aluminium-Sensibilisatoren ein synergistischer Effekt hinsichtlich der Explosionscharakteristika bei niedrigen Temperaturen erzielt wird. Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen eine synergistische Steigerung der erforderlichen EmpfindLichkeitseigenschaften bei der z.B. von der US-amerikanischen Bergbau-Behörde geforderten "Luftspalt"-Testmethode auf Auf diese Weise wirken erfindungsgemäß geringe empfindlichkeitssteigernde Mengen bestimmter Aminnitrate zusammen mit Aluminiumteilchen, die eine relativ hohe wirksame Oberfläche aufweisen, als doppelte Sensibilisatorkomponente, die in die wasserhaltige, gelartige Sprengstoffzusammensetzung eingearbeitet wird, um gute Explosionseigenschaften bei niedrigen Temperaturen und die erwünschten Empfindlichkeitseigenschaften zu erzielen, die man vorher bei wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen nur schwierig erhalten konnte.
  • Durch das Zusammenwirken der zwei erfindungsgemäß miteinander kombinierten sensibilisierenden Komponenten erhält man eine Sprengstoffzusammensetzung mit Explosionseigenschaften, die diejenigen übertreffen, die man bei Verwendung von Aluminium oder Aminnitrat für sich allein erhält.
  • Die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen besitzen eine solche Empfindlichkeit bei niedrigen Temperaturen, daß sie schon bei Temperaturen um -180C explodieren können. Eine Sprengstoffzusammensetzung, die nur klassiertes Aluminium als Sensibilisator, aber keine Aminnitrate enthält, besitzt unterhalb 4 bis 100C keine Sprengstoffempfindlichkeit. Im Unterschied zu diesen bekannten Sprengstoffen können die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen nunmehr auf zahlreichen Anwendungsgebieten, auch im Untertage-Bergbau, eingesetzt werden, wo häufig bei niedrigen Temperaturen gearbeitet werden muß.
  • Die Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung mit geringen Mengen bestimmter Aminnitrate in Kombination mit klassiertem Aluminium oder anderen aluminium-sensibilisierenden Mitteln mit vergleichbarer wirksamer Oberfläche pro Gewichtseinheit zeigen ebenfalls eine verbesserte Empfindlichkeit im "Luftspalt"-Test. Sprengstoffzusammensetzungen, die nur klassiertes Aluminium enthalten, zeigen im allgemeinen keine Explodierbarkeit über einen Luftspalt von mehr als 7,62 cm Durchmesser. Demgegenüber zeigen die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen eine gesteigerte "Luftspalt"-Empfindlichkeit, so daß auch noch Explosionen über einen Luftspalt von 17,78 cm Abstand erhalten werden. Mit den erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen ist demnach eine verbesserte "Luftspalt"-Empfindlichkeit erzielbar.
  • Interessanterweise zeigen die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen auch in Gegenwart von Natriumchlorid die vorteilhaften Eigenschaften bei niedriger Temperatur und die Empfindlichkeitseigenschaften am Luftspalt. Natriumchlorid wird oft in Sprengstoffzusammensetzungen eingearbeitet zum Zwecke der Verbesserung der Zündeigenschaften (incendivity) der Sprengstoffe in natürlichen Gas/Luft- und Gas/Luft/Kohlestaub-Mischungen. Die außerordentlich guten "Luftspalt"-Empfindlichkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen, die in einigen Fällen 17,78 cm oder mehr betragen, werden durch einen Zusatz von Natriumchlorid zwar nachteilig beeinflußt, die Empfindlichkeit wird aber im Test nicht unter die erforderlichen 7,62 cm Luftspaltabstand herabgesetzt.
  • Als Aminnitrat-Sensibilisatoren, die für die Einarbeitung in die erfindungsgemäßen Sprengstoff zusammensetzungen geeignet sind, werden niedrigere Alkyl- und Alkanolaminnitrate eingesetzt. Es können ein oder mehrere dieser Aminnitrate zugemischt werden, im allgemeinen reicht es jedoch aus, wenn man nur einen Aminnitrat-Sensibilisator einsetzt. Zur Einarbeitung in die erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen wird als bevorzugter Aminnitrat-Sensibilisator Methylaminnitrat verwendet. Es können aber auch andere niedrigere Alkyl- und Alkanolaminnitrate vorteilhaft verwendet werden, z.B. Ethylaminnitrat, Ethanolaminnitrat, Propanolaminnitrat, Ethylendiamindinitrat und ähnliche Aminnitrate mit 1 bis 3 C-Atomen.
  • Zur Herstellung von wasserhaltigen, gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen hat man bisher große Mengen ähnlicher Aminnitrate eingesetzt. Es wurde gefunden, daß die alleinige Einarbeitung kleiner Mengen von Aminnitrat-Sensibilisatoren, also ohne klassiertes Aluminium, nicht zu Sprengstoffzusammensetzungen mit den oben angegebenen gewünschten Eigenschaften führt. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Einarbeitung von geringen Mengen Aminnitraten zusammen mit fein gepulvertem Aluminium ebenfalls keine zufriedenstellenden Sprengstoffe ergibt. Nur die erfindungsgemäße Lehre, nach der man geringe Mengen wenigstens eines der oben angegebenen Aminnitrat-Sensibilisatoren in Kombination mit einem aluminiumsensibilisierenden Mittel mit einer durchschnittlichen wirksamen Oberfläche von etwa 3 bis 9 m /g einarbeitet, führt zu Sprengstoffzusammensetzungen mit gegenüber den bisher bekannten vergleichbaren Sprengstoffen überlegenen Eigenschaften.
  • In den bekannten Sprengstoffzusammensetzungen sind gewöhnlich 30 bis 40 Gew.% Aminnitrat-Sensibilisatoren eingearbeitet. Es wurde nunmehr gefunden, daß schon die Einarbeitung kleiner Mengen von sensibilisierendem Aminnitrat in Kombination mit klassiertem Aluminium ausreicht, um Sprengstoffzusammensetzungen mit ausgezeichneten Eigenschaften zu erhalten. In der Regel werden 1 bis 10 Gew. %, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, an Aminnitrat-Sensibilisator eingesetzt. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Sprengstoffzusammensetzung zwischen 5 und 10 Gew. % des Aminnitrat-Sensibilisators, besonders bevorzugt etwa 8 Gew.%.
  • Der klassierte Aluminium-Sensibilisator wird in der erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzung als Hauptsensibilisator eingesetzt. pies ist ein großer Unterschied zu den bisher bekannten Sprengstoffzusammensetzungen, in denen eingearbeitetes Aluminium bisher nur als Hilfszündstoff diente. Das hierbei verwendete Aluminium besitzt nicht die große wirksame Oberfläche pro Gewichtseinheit, durch die das erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzte klassierte Aluminium gekennzeichnet ist. Es wurde festgestellt, daß man in den Fällen, in denen klassiertes Aluminium oder ein anderes Aluminium mit großer relativer wirksamer Oberfläche in Kombination mit Aminnitrat-Sensibilisator verwendet wird, eine überlegene Sprengstoffzusammensetzung erhält. In der Regel soll die Aluminium-Sensibilisator-Komponente eine wirksame Oberfläche von 3 bis 9 m2/g aufweisen. Aus wirtschaftlichen Gründen werden wirksame Oberflächen von 5 bis 6 m2/g bevorzugt. Es können sowohl staubende als auch nicht staubende Sorten von klassiertem Aluminium eingesetzt werden, um die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu erhalten. Im Gegensatz dazu besitzt das üblicherweise als Hilfszündstoff eingearbeitete fein gepulverte Aluminium eine wirksame Oberfläche von weniger 2 1 m2/g, in der Regel im Bereich von etwa 0,05 bis 0,2 m²/g.
  • als 1 m /g, in der Regel im Bereich von etwa 0,05 bis 0,2 m /g.
  • Verfahren zur Bestimmung der wirksamen Oberfläche von Aluminiumteilchen sind in einer Veröffentlichung von Alcoa Aluminum Co., "Quality Control and Analytical Test Methods for Alcoa Aluminum Powders", Juli 1975, beschrieben.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die wasserhaltige, gelartige Sprengstoffzusammensetzung 40 bis 80 Gew.% Oxydationsmittel, 10 bis 20 Gew.% Wasser, 0,1 bis 3 Gew.% Gelierungsmittel, 0,02 bis 0,3 Gew.% Vernetzungsmittel, 5 bis 10 Gew.% mindestens eines Aminnitrat-Sensibilisators und 3 bis 5 Gew.% klassierten Aluminium-Sensibilisator. Die diesen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen entsprechenden Sprengstoffe zeigen die einzigartigen und unerwarteten Eigenschaften der Explosionsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen und einer ansteigenden Luftspalt-Sensibilität.
  • Zündstoffe wie zerteiltes oder feingepulvertes Aluminium können der Zusammensetzung hinzugefügt werden zur Erzielung einer höheren Empfindlichkeit oder größeren Leistungsabgabe. Eine Erhöhung der Empfindlichkeit kann auch durch Einarbeiten von Hohlräumen in die Sprengstoffmischung erzielt werden. Dies kann beispielsweise mit Luftblasen, hohlen Glaskugeln, Harzkügelchen und Perlit erreicht werden, die in die Sprengstoffzusammensetzung eingearbeitet werden. Es ist wünschenswert, daß die Sauerstoffbilanz der Sprengstoffzusammensetzungen zwischen -10 und 10 liegt. Um die Sauerstoffbilanz einzuregulieren, können allgemein auf dem Sprengstoffgebiet verwendete flüssige oder feste Zündstoffe zu der erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzung hinzugefügt werden, beispielsweise Ethylenglykol, Aluminiumteilchen und Harnstoff.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sprengstoffzusammensetzungen können als anorganische Oxydationsmittel die Nitrate und Perchlorate von Ammonium, Alkali- oder Erdalkalimetallen sowie von Metallen der III. Gruppe des Periodensystems verwendet werden, z.B. Ammoniumnitrat, Natriumnitrat und Natriumperchlorat. Die Verwendung von Ammoniumnitrat als Hauptoxydationsmittel in Kombination mit einem oder mehreren anderen geeigneten Oxydationsmitteln wird bevorzugt, wobei der Gehalt an Ammoniumnitrat in der Gesamtmischung mindestens 30 Gew.% beträgt.
  • Zur Gelierung der wäßrigen Lösung können die konventionellen wasserlöslichen Gummi- und Gelbildner, z.B. Guar-Gum und chemisch modifiziertes Guar-Gum, mit zufriedenstellendem Ergebnis eingesetzt werden. Ferner sind hierzu auch geeignet Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, synthetische Polymere wie Polyacrylamide und Polyvinylalkohole.
  • Geeignete Vernetzungsmittel für die Gelierungsmittel sind mehrwertige Metallsalze wie Borate, Chromate, Dichromate, Antimonate, Oxalate und Tartrate. Beispielsweise hat sich Kaliumpyroantimonat als ein ausgezeichnetes Vernetzungsmittel bewährt.
  • Natriumchlorid kann in Mengen bis zu 20 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge, eingesetzt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß große Mengen des Salzes nachteilig auf die Explosionseigenschaften der Sprengstoffzusammensetzung wirken, weshalb Natriumchlorid vorzugsweise in Mengen von etwa 3 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, eingesetzt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen weiter erläutert, ohne daß sie hierdurch in irgendeiner Weise auf die Beispiele beschränkt wird.
  • Beispiel 1 Wasserhaltige, gelartige Sprengstoffzusammensetzungen wurden erfindungsgemäß in der folgenden Weise hergestellt. Zunächst wurde etwa die halbe Menge des eingesetzten Wassers auf etwa 49 0C erhitzt und die gesamte Menge des Natriumnitrats in sprühkristallisierter Form und annähernd die Hälfte der Menge an Ammoniumnitrat in Form von Flocken darin gelöst. Anschließend wurde eine wäßrige Lösung des Aminnitrat-Sensibilisators zur obigen Lösung hinzugefügt, wobei das Aminnitrat in der restlichen Menge Wasser aufgelöst wurde.
  • Zur Einstellung des pH-Wertes wurden Puffersubstanzen wie Ammoniumphosphat zugefügt. Anschließend setzte man die restliche Menge an Ammoniumnitrat in sprühgetrockneter Form und ein wasserhaltiges Gelierungsmittel, das vorher mit einem Vernetzungsmittel vorgemischt worden war, der wäßrigen Lösung zu. Die Mischung wurde anschließend so stark gerührt, daß in die sich verdickende Lösung Luft eingearbeitet wurde.
  • Schließlich vermischte man klassiertes Aluminium, dem man zur leichteren Handhabbarkeit Ethylenglykol zugesetzt hatte, mit der angedickten Lösung.
  • Die erhaltenen wasserhaltigen und gelartigen Sprengstoffzusammensetzungen sowie deren Eigenschaften sind in Tabelle I zusammengestellt. Man kann aus der Tabelle ersehen, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ausgezeichnete Eigenschaften bei niedriger Temperatur und im Luftspalt-Test zeigen.
  • Tabelle I Zusammensetzung 1 2 3 4 Ammoniumnitrat 43,3 55,6 63,7 43,2 Natriumnitrat 13,2 10,0 7,2 13,2 Wasser 20,0 15,8 10,8 20,0 Monoethylaminnitrat 8,0 8,0 8,0 Monoethanolaminnitrat ---- ---- ---- 8,0 Natriumchlorid 5,0 ---- ---- 5,0 Ammoniumphosphat ---- 0,15 0,1 Guar Gum-(und Vernetzer) 1,2 1,05 0,8 1,3 Ethylenglykol 5,3 5,4 5,4 5,3 klassiertes Aluminium 4,0 4,0 4,0 4,0 Dichte g/cm3 1,16 1,15 1,17 1,15 Explodierbarkeit bei -12,20C -17,80C -12,20C -1,11 0C niedriger Temperatur, 6 Sprengkapseln Luftspalt-Test mit 1/2 12,70 cm 17,78 cm 15,24 cm 12,70 cm Sprengladung Beispiel 2 Dieses Beispiel soll den synergistischen Effekt auf die Luftspalt-Sensibilität aufzeigen, den man erhält, wenn man erfindungsgemäß klassiertes Aluminium mit einer relativ kleinen Menge eines Aminnitrat-Sensibilisators kombiniert. Die Zusammensetzungen und die gemessenen Eigenschaften sind in Tabelle II zusammengestellt. Die Zusammensetzungen wurden in der gleichen Weise hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben.
  • Tabelle II Zusammensetzung-Nr. 1 2 3 Ammoniumnitrat 60,0 64,3 65,35 Natriumnitrat 5,0 5,6 10,0 Wasser 16,0 20,0 18,0 Monoethylaminnitrat 8,0 ---- 8,0 Ammoniumphosphat 0,2 0,1 0,1 Ethylenglykol ---- 3,0 4,35 Harnstoff 6,0 klassiertes Aluminium (und Vernetzer) 4,8 6,0 3,25 Dichte g/cm3 1,17 1,13 1,16 Luftspalt-Test mit 1/2 Sprengladung 17,78 cm 5,08 cm 17,78 cm Explodierbarkeit bei niedriger Temperatur -10,00C 4,440C -6,670C Aus Tabelle II ist deutlich zu entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Nr. 1 und 3 beim Luftspalt-Test erheblich bessere Ergebnisse zeigen als die nicht erfindungsgemäße Zusammensetzung Nr. 2, die keinen Aminnitrat-Sensibilisator enthält.

Claims (22)

  1. Aluminium- und aminnitrat-sensibilisierte gelartige Sprengstoffzusarnrnensetzung und Verfahren zu ihrer Herstellung Patentansprüche ½! Gelartige Sprengstoffzusammensetzung, bestehend aus anorganischen Oxydationsmitteln, Wasser, eingeschlossener Luft, gelbildenden Mitteln, Sensibilisatoren und gegebenenfalls Vernetzungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie (a) 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, wenigstens eines Aminnitrat-Sensibilisators aus der Gruppe der niedrigeren Alkyl-und/oder Alkanolaminnitrate und (b) 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, eines Aluminium-Sensibilisators mit 2 einer wirksamen Oberfläche von 3 bis 9 m enthält.
  2. 2. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Aminnitrat-Sensibilisator Methylaminnitrat enthält.
  3. 3. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 8 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, des Aminnitrat-Sensibilisators enthält.
  4. 4. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Aluminium-Sensibilisator ein klassiertes Aluminium enthält.
  5. 5. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Zündstoffkomponente enthält.
  6. 6. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zündstoffkomponente Ethylenglykol, Aluminiumteilchen, Harnstoff oder Mischungen derselben enthält.
  7. 7. Sprengstoff zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt an eingeschlossener Luft durch eingearbeitete hohle Glaskugeln, Harzkügelchen, Perlit oder Mischungen derselben aufweist.
  8. 8. Sprengstoff zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als anorganische Oxydationsmittel Ammoniumnitrat und eine Verbindung aus der Gruppe der Nitrate und Perchlorate der Alkali- oder Erdalkalimetalle oder von Metallen der Gruppe III des Periodensystems oder Mischungen derselben enthält.
  9. 9. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ammoniumnitrat und Natriumnitrat und/oder Natriumperchlorat als anorganische Oxydationsmittel enthält.
  10. 10. Sprengstoff zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als gelbildendes Mittel Guar-Gum, chemisch modifiziertes Guar-Gum, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, synthetische Polymere, insbesondere Polyacrylamid, und/oder Polyvinylalkohole enthält.
  11. 11. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Vernetzungsmittel Borate, Chromate, Dichromate, Antimonate, Tartrate und/oder Oxalate enthält.
  12. 12. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel Kaliumpyroantimonat ist.
  13. 13. Sprengstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem 3 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, Natriumchlorid enthält.
  14. 1 4. Gelartige Sprengstoffzusammensetzung, gekennzeichnet durch (a) 40 bis 80 Gew.% anorganisches Oxydationsmittel, (b) 10 bis 30 Gew.% Wasser, (c) 0,1 bis 2,0 Gew.% gelbildendes Mittel, (d) 0,02 bis 0,3 Gew.% Vernetzungsmittel, (e) 1 bis 10 Gew. % wenigstens eines Aminnitrat-Sensibilisators aus der Gruppe der niedrigeren Alkyl- und/ oder Alkanolaminnitrate und (f) 1 bis 10 Gew.% eines Aluminium-Sensibilisators mit 2 einer wirksamen Oberfläche von 3 bis 9 m /g.
  15. 15. Verfahren zur Herstellung einer gelartigen Sprengstoffzusammensetzung aus anorganischen Oxydationsmitteln, Wasser, eingeschlossener Luft und gelbildenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, eines aluminium-sensibilisierenden Mittels mit einer wirksamen Oberfläche von 3 bis 9 m /g mit einem verdickten wäßrigen Medium aus anorganischen Oxydationsmitteln, Wasser, gelierenden Mitteln und 1 bis 10 Gew.% eines aminnitrat-sensibilisierenden Mittels aus der Gruppe der niedrigeren Alkyl- und/oder Alkanolaminnitrate mit einer Geschwindigkeit zusammenmischt, die ausreicht, um Luft in die verdickte Lösung einzuschließen.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als aminnitrat-sensibilisierendes Mittel Methylaminnitrat in einer Menge von 5 bis 8 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Zusammensetzung, eingesetzt wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das aluminium-sensibilisierende Mittel ein klassiertes Aluminium ist.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem als Zündstoffkomponente Ethylenglykol, Aluminiumteilchen, Harnstoff oder Mischungen derselben eingearbeitet werden.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganisches Oxydationsmittel Ammoniumnitrat und/ oder Natriumnitrat eingesetzt wird.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als gelbildendes Mittel Guar-Gum, chemisch modifiziertes Guar-Gum, Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, synthetische Polymere, insbesondere Polyacrylamide, sowie Polyvinylalkohole oder Mischungen derselben eingesetzt werden.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem als Vernetzungsmittel Borate, Chromate, Dichromate, Antimonate, Tartrate oder Oxalate oder Mischungen derselben eingesetzt werden.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Vernetzungsmittel Kaliumpyroantimonat eingesetzt wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3134639A1 (de) * 1980-09-12 1982-06-24 Ireco Chemicals, 84133 Salt Lake City, Utah "sicherheitssprengstoff"
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AP256A (en) * 1990-12-10 1993-05-17 Dantex Explosive Pty Limited Explosive composition.

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