DE3840735A1

DE3840735A1 - Verfahren zur herstellung eines sprengstoffs

Info

Publication number: DE3840735A1
Application number: DE3840735A
Authority: DE
Inventors: Michael Yabsley; Flavio Xantidis
Original assignee: ICI Australia Operations Pty Ltd
Current assignee: Orica Australia Pty Ltd
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1989-06-15
Also published as: GB2213138A; US4936933A; ZW16288A1; CN1034358A; NO172384C; GB8827869D0; CA1330396C; FR2624112B1; NO885359L; NZ227161A; ZA888819B; PH26043A; NO885359D0; FR2624112A1; MW5688A1; NO172384B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs, der eine dispergierte gasförmige Phase enthält.

Emulsionssprengstoffzusammensetzungen haben in der Sprengstoff industrie eine weite Aufnahme gefunden, und zwar wegen ihrer vorzüglichen Explosionseigenschaften und ihrer leichten Hand habung. Die Emulsionssprengstoffzusammensetzungen, wie sie nun in der Industrie üblicherweise verwendet werden, wurden als erstes von Bluhm in der US-PS 34 47 978 beschrieben. Sie ent halten als Komponenten: (a) eine diskontinuierliche wäßrige Phase, welche aus diskreten Tröpfchen einer wäßrigen Lösung eines anorganischen Sauerstoff abgebenden Salzes besteht; (b) eine kontinuierliche wasserunmischbare organische Phase, in welcher die Tröpfchen dispergiert sind; (c) einen Emulgator, der eine Emulsion der Tröpfchen der Oxidationssalzlösung in der organischen Phase bildet; und (d) eine diskontinuierliche gasförmige Phase.

Sprengstoffzusammensetzungen, welche aus einem Gemisch eines Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs und eines festen teilchen förmigen Ammoniumnitrats (AN), wie z. B. Ammoniumnitratgrana lien, bestehen, die mit Heizöl (ANFO) beschichtet sein können, wurden sehr populär, und zwar wegen ihres vorzüglichen Ver haltens und der Kostenverringerung aufgrund des Einschlusses eines beträchtlichen Anteils, beispielsweise 5 bis 50%, AN (oder ANFO).

Zusammensetzungen, die aus Gemischen aus einer Wasser-in-Öl- Emulsion und AN (oder ANFO) bestehen, sind in der AU-PA 29 408/71 (Butterworth) und in den US-PS 31 61 551 (Egly et al), 41 11 727 (Clay), 41 81 546 (Clay) und 43 57 184 (Binet et al) beschrieben.

Die Verwendung einer gasförmigen Phase zur Sensibilisierung von Emulsionssprengstoffen und Emulsions/AN (ANFO) -Gemischen ist in der Technik allgemein bekannt. Bei der Herstellung von mit Gas sensibilisierten Produkten ist es wichtig, eine gleich mäßige Verteilung der Gasblasen mit einer kontrollierten Größe zu erreichen.

Die Verfahren, die gegenwärtig verwendet werden, um eine Gas phase in die Gemische einzuverleiben, umfassen die in situ- Gasbildung unter Verwendung chemischer Mittel, wie z. B. Ni trite, und die Einverleibung von geschlossenen Zellen in einem porösen Material, das üblicherweise als Mikrokügelchen bezeich net wird. Die Gasbildung durch chemische Mittel ist stark temperaturabhängig und oftmals schwierig genau zu kontrollieren. Mikrokügelchen werden verwendet, um die Dichte genau zu kon trollieren, sie sind aber im allgemeinen teuerer und schwierig in diesem Gebiet zu verwenden.

Zwar wurde ein mechanisches Mischen als Verfahren zur Einver leibung einer Gasphase in die Emulsionssprengstoffe vorgeschla gen, aber seine Anwendung bei der Begasung von Gemischen hat keine weite technische Anwendung gefunden, und zwar wegen der Schwierigkeit der Erzielung einer wirksamen Dispersion des Gases und wegen des Problems einer schlechten Gasphasenstabili tät als Folge des Zusammenschmelzens und des Verlusts von Gas blasen.

Weiterhin haben die bekannten Verfahren zur Gasaufnahme durch mechanisches Mischen im allgemeinen die Anwendung eines be trächtlichen Anteils an Wachs in der Brennstoffphase erfordert, wodurch die Emulsion weniger zum Gießen und Pumpen bei Raum temperatur geeignet wird. Beispielsweise beschreiben die US-PS 34 47 9788 (Bluhm) und 41 49 917 (Wade) einen Wasser-in-Öl- Emulsionssprengstoff, der mit okkludierter Luft sensibilisiert ist. Um Gas durch mechanische Verfahren aufzunehmen, lehren diese Patentschriften, daß es wesentlich ist, daß die Zusammen setzung mindestens 2 Gew.-% Wachs enthält.

Es wurde nunmehr ein Verfahren zur Aufnahme von Gasblasen ent wickelt, um eine stabile Gasphase in Emulsionssprengstoffen aufzunehmen, und zwar sogar bei niederviskosen Emulsionsspreng stoffen, die im wesentlichen wachsfrei sind.

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mit Gasblasen sensibilisierten Sprengstoffs, bei welchem eine Sprengstoffzusammensetzung, bestehend aus einem Wasser-in- Öl-Emulsionssprengstoff, hergestellt wird und dieser Sprengstoff mechanisch in Gegenwart mindestens eines Gasblasenstabilisie rungsmittels gemischt wird, derart, daß Gasblasen in die Spreng stoffzusammensetzung aufgenommen werden.

Es wird bevorzugt, daß die genannte Sprengstoffzusammensetzung aus einem Gemisch eines Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs und Ammoniumnitratteilchen besteht. Demgemäß betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung einer Sprengstoffzusammensetzung durch Vereinigung von Ammoniumnitratteilchen mit einem Wasser-in-Öl-Emulsions sprengstoff und das mechanische Mischen der Zusammensetzung in Gegenwart eines Gasblasenstabilisierungsmittels, derart, daß Gasblasen in die Zusammensetzung aufgenommen werden.

Typischerweise wird die Zusammensetzung in einem Verhältnis von Emulsionsbestandteilen zu Ammoniumnitratteilchen im Bereich von 95 : 5 bis 20 : 80, vorzugsweise 70 : 30 bis 20 : 80, gemischt.

Der Ausdruck "Ammoniumnitratteilchen" bezieht sich auf Ammonium nitrat in Form von Granalien oder von Granalien, die mit Heizöl beschichtet sind (üblicherweise als "ANFO" bekannt), beispiels weise Ammoniumnitratteilchen, die mit Heizöl im Bereich von 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Granalien, beschichtet sind.

Der Ausdruck "Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff" ist in der Technik allgemein bekannt und bezieht sich auf eine Zusammen setzung, die eine diskontinuierliche wäßrige Phase mit einem Gehalt an mindestens einem Sauerstoff abgebenden Salz, eine kontinuierliche wasserunmischbare organische Phase und ein Wasser-in-Öl-Emulgiermittel enthält.

Es ist besonders bevorzugt, das die Emulsionssprengstoffzu sammensetzung im wesentlichen wachsfrei ist.

Es können die verschiedensten mechanischen Mischvorrichtungen zur Aufnahme von Gasblasen gemäß der Erfindung verwendet werden. Beispiele für mechanische Mischvorrichtungen sind Bandmischer, Schneckenmischer und axial drehbare Trommel mischer. Eine besonders bevorzugte mechanische Mischvorrichtung ist der axial drehbare Trommelmischer, wie er beispielsweise zum Mischen von Beton verwendet wird. Ein Beispiel für eine solche Trommel ist in der AU-PS 557 660 angegeben. Schnecken mischer sind ebenfalls bevorzugte Mischeinrichtungen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Aufnahme von Gas blasen durch eine Anzahl von miteinander in Beziehung stehenden Parametern bestimmt. Die Wirksamkeit der Gasblasenaufnahme wird beeinflußt durch die Temperatur der Sprengstoffzusammen setzung während des Mischens, die Viskosität der Sprengstoff zusammensetzung während des Mischens, die Natur der mit Wasser unmischbaren organischen Phase und die Natur des Gasblasen stabilisierungsmittels.

Die Auswahl der besten Methoden für die Durchführung der vor liegenden Erfindung hängt von lokalen Beschränkungen ab, wie z. B. von den Klimabedingungen und von der Verfügbarkeit und den Kosten der Materialien. Die weiter unten angegebenen Er örterungen werden einem Fachmann auf diesem Gebiet es ge statten, die beste Methode für die Durchführung der Erfindung unter den Beschränkungen auszuwählen, die durch lokale Be dingungen auferlegt werden, ohne daß übermäßige Experimente erforderlich sind.

Die Temperatur der Sprengstoffzusammensetzung während des mecha nischen Mischverfahrens liegt vorzugsweise im Bereich von 0 bis 70°C und insbesondere im Bereich von 15 bis 40°C. Typischer weise ist es zweckmäßig, das Einmischen von Luft bei Raum temperatur (oder Umgebungstemperatur) durchzuführen.

Die Viskosität der Sprengstoffzusammensetzung wird anhand der "scheinbaren Viskosität" diskutiert. Wenn der Ausdruck "schein bare Viskosität" hier verwendet wird, dann bezieht er sich auf die Viskositätsmessung unter Verwendung eines Brookfield RVT- Viskosemeters mit einer Spindel Nr. 7 bei 50 U/min. Beim erfin dungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt, daß die Sprengstoffzu sammensetzung der Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffteilchen eine scheinbare Viskosität von mehr als 10 000 cp aufweist, und zwar vor der Aufnahme von Gasblasen. Die scheinbare Viskosität liegt vorzugsweise im Bereich von 10 000 bis 50 000 cp. Ein ganz besonders bevorzugter Bereich für die Aufnahme von Gasblasen durch mechanisches Mischen liegt zwischen 10 000 und 35 000 cp. Der Bereich von 10 000 bis 25 000 cp ergibt die beste Aufnahme von Gasblasen durch mechanisches Mischen.

Die scheinbare Viskosität wird durch die Temperatur der Spreng stoffzusammensetzung und durch die Bestandteile der Sprengstoff zusammensetzung bestimmt. Insbesondere hat die mit Wasser un mischbare organische Phase der Sprengstoffzusammensetzung einen beträchtlichen Einfluß auf die Rheologie der Sprengstoffzu sammensetzung. Beispiele für organische Brennstoffe für die Verwendung in der mit Wasser unmischbaren organischen Phase werden weiter unten erörtert.

Ein weiterer Einfluß der Temperatur auf das erfindungsgemäße Verfahren liegt in der Wirksamkeit des Gasblasenstabilisierungs mittels. Es kann nötig sein, die Menge des Gasblasenstabili sierungsmittels zu erhöhen, um eine Zunahme bei den Verarbei tungstemperaturen auszugleichen. Beispiele für Gasblasen stabilisierungsmittel für die Verwendung gemäß der Erfindung sind solche, wie sie in der AU-PA 40 959/85 beschrieben sind.

Vorzugsweise besitzt das Gasblasenstabilisierungsmittel die Eigenschaften, die einen geeigneten Stabilisierungseffekt ergeben, welche Eigenschaften mit Hilfe eines Schaumstabili sierungstests bestimmt werden, wie er weiter unten beschrieben wird.

Bei diesem Schaumstabilisierungstest werden 0,2 Gew.-Teile des aktiven Bestandteils des zu testenden Mittels oder Gemischs von Mitteln zu 100 Gew.-Teilen Dieselöl zugegeben und einge mischt. 5 ml des Gemischs werden in einen kalibrierten zylin drischen Behälter von 15 mm Innendurchmesser eingebracht. Das Gemisch wird 15 s geschüttelt. Auf der Oberfläche des Gemischs bildet sich ein Schaum. Das Volumen (V₅) des Schaums wird 5 min nach Beendigung des Mischens gemessen, wobei die Kalibrierung auf dem Behälter verwendet wird. Das Schaumvolumen (V₆₀) wird wiederum 60 min nach Beendigung des Schüttelns gemessen, wobei der Behälter und das Gemisch auf Raumtemperatur von 18 bis 22°C während dieses Zeitraums gehalten werden. Ein Schaumstabilitäts parameter Φ ^60/5 wird aus dem Schaumvolumina mit Hilfe der Formel

Φ ^60/5 = V₆₀/V₅

errechnet.

Zum Zwecke der Erläuterung der Anwendung des Schaumstabili sationstests gibt Tabelle 1 die Resultate von einer Anzahl von Mitteln und Mittelgemischen an.

Tabelle 1

Die Bezeichnung "Fluorad", "Alkaterge", "Arlamol", "Brÿ", "Span", "Teric" und "Tween" sind Warenzeichen.

Es wurde gefunden, daß diejenigen Mittel oder Mittelgemische, in denen der V₅-Wert gleich oder größer als 1 cm³ war und die einen Φ ^60/5-Wert gleich oder mehr als 0,3 aufwiesen, den ge wünschten Gasblasenstabilisierungseffekt ergaben. Demgemäß sind die Gasblasenstabilisierungsmittel, die für die Verwendung gemäß der Erfindung bevorzugt werden, solche, die einen V₅-Wert von gleich oder mehr als 1 cm³ aufweisen und einen Φ ^60/5-Wert von gleich oder mehr als 0,3 aufweisen, bestimmt durch den oben beschriebenen Schaumstabilisierungstest.

Wie oben bereits angegeben, enthält das Mittel, das zur Stabi lisierung von Gasblasen fähig ist, manchmal eine organische Gruppe mit einer Heterokomponente, wie z. B. ein Stickstoff-, Silizium-, Schwefel- oder Halogenatom, im gasophilen Teil des Mittels.

Vorzugsweise enthält das genannte Mittel eine organische Gruppe, die mindestens eine Heterokomponente im gasophilen Teil des Mittels aufweist.

Mit dem Ausdruck "gasophil" ist dieser Teil des Mittels gemeint, der dazu fähig ist, die Bildung von Gasblasen der Zusammen setzung zu erleichtern. So können gewisse gasophile Teile des Mittels dazu fähig sein, die Bildung von Gasblasen in der mit Wasser unmischbaren organischen Phase zu fördern, während andere gasophile Teile besser geeignet sein können, Blasen innerhalb eines gewissen Größenbereichs in der wasserunmisch baren organischen Phase zu bilden und aufrechtzuerhalten.

Das gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Gasblasen stabilisierungsmittel kann weit variieren. Unter diesen Mitteln wurde festgestellt, daß gewisse nichtionische Verbindungen, die aus den Halogenoalkylestern ausgewählt sind, geeignet sind, insbesondere wenn das Halogenoatom aus Fluor besteht. Um somit das Verständnis der Natur dieser Halogenoalkylester zu er leichtern, können sie für die Zwecke der Erfindung angesehen werden, als ob sie drei Teile enthalten, einen lipophilen Teil, der an einen Verbindungsteil gebunden ist, der wiederum an einen gaso philen Teil gebunden ist.

Der liphophile Teil ist in geeigneter Weise ein Kohlenwasserstoff, dessen Natur weit variieren kann. So kann der Kohlenwasserstoff in Form einer kurzen oder langen Kohlenstoffkette vorliegen, die gerade oder verzweigt sein kann. Andere Kohlenwasserstoffe können in Form von Ringen vorliegen, wie z. B. aromatische oder heterocyclische Ringe. Wieder ein anderes Beispiel für den Kohlenwasserstoff kann eine Polyetherkomponente sein, die sich von mindestens einem Alkylenoxid ableitet, wie z. B. Ethylen oxid, Propylenoxid oder Butylenoxid.

Der Verbindungsteil kann stark variieren. Es wurde gefunden, daß in geeigneten Mitteln die verbindende Gruppe beispielsweise ein oder mehrere Amide, ein Amin, einen Ester, einen Ether oder ein Sulfonamid umfassen kann.

Der gasophile Teil kann beispielsweise gerade oder verzweigte Ketten, aromatische Verbindungen oder Derivate von Alkylen glycolen enthalten. Beispielsweise wird vermutet, daß handels übliche nichtionische Fluoroalkylester, die von 3M Australia Pty. Ltd. in Melbourne/Australien unter den Bezeichnungen "Fluorad" FC430 und "Fluorad" FC740 erhältlich sind, ein Alkylradikal umfassen, wie z. B. eine perfluorierte Kohlen stoffkette. Beispiele für andere halogenhaltige Radikale in geeigneten Mitteln sind gasophile Teile, die Radikale der Type (CH₂)_x-(CF₂)_y oder der Type (CFH))_z enthalten, worin x, y und z Ganzzahlen im Bereich von 1 bis 1000 oder beispielsweise von 1 bis 20 sind. Solche Mittel können die Form von Polymeren annehmen. In dieser Hinsicht können geeignete gasophile Teile un ter den sog. "Comb"-Polymeren gefunden werden, die abhängende Gruppen enthalten, die an ein polymeres Gerüst gebunden sind.

Mittel, die geeignete gasophile Abschnitte für die Verwendung gemäß der Erfindung enthalten, sind typischerweise in Tabelle 1 angegeben. Der Anteil der Mittel, der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorliegt, kann durch geeignetes Experiment bestimmt werden und hängt in gewissem Ausmaß von der Natur der wäßrigen Phase, der wasserunmischbaren organischen Phase, dem Emulgator und dem Ausmaß ab, in welchem es erwünscht ist, Gasblasen in die Zusammensetzung aufzunehmen. Gewisse Mittel sind hochwirksam bei der Schaffung von Gasblasen gemäß dem vor liegenden Verfahren und sind nützlich, wenn sie in den Zu sammensetzungen in einer Konzentration von nur 0,0001 Gew.-% vor liegen. Für andere Mittel kann die erforderliche Konzentration viel höher sein, beispielsweise bis zu 5 Gew.-%, aber im all gemeinen ist es üblicherweise nicht nötig, mehr als 2 Gew.-% eines Mittels zuzugeben, um ein zufriedenstellendes Produkt zu erhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wünschenswert ist, die Konzentration des Mittels in einer Zusammensetzung so niedrig wie möglich zu halten, und zwar entsprechend dem Effekt, der erzielt werden soll, und deshalb ist es in vielen Fällen bevorzugt, daß das Mittel 0,0005 bis 1,5 Gew.-% der Zusammensetzung ausmacht und oftmals innerhalb eines Bereichs von 0,001 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzung liegt. Zwar ist es üblich, ein einzelnes Mittel zu verwenden, aber es ist zulässig, zwei oder mehr Mittel zu verwenden, wobei mindestens eines dem oben angegebenen Schaum stabilisierungstest entsprechen sollte, um ein Gemisch des Mittels zu erzielen, das sich für die Verwendung gemäß der Erfindung eignet. Es wurde auch beobachtet, daß solche ge mischten Mittel manchmal einen Synergismus zeigen, insofern, als das Vermögen des gemischten Mittels, die Bildung von Gas blasen in einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu er leichtern, größer ist als es der Summe des Vermögens der einzelnen Mittel entspricht.

Geeignete Sauerstoff abgebende Salze für die Verwendung in der wäßrigen Phase des Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs sind Alkali- und Erdalkalimetallnitrate, -chlorate und -per chlorate, Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorat, Ammoniumperchlorat und Gemische davon. Ein bevorzugtes Sauerstoff abgebendes Salz ist Ammoniumnitrat. Insbesondere ist das Sauerstoff abgebende Salz Ammoniumnitrat oder ein Gemisch aus Ammoniumnitrat und Natrium- oder Calciumnitrat.

Insbesondere macht das Sauerstoff abgebende Salz der Emulsions zusammensetzung 45 bis 95 Gew.-% und vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-% der Wasser-in-Öl-Emulsionskomponente aus. In Zusammen setzungen, in denen das Sauerstoff abgebende Salz aus einem Gemisch von Ammoniumnitrat und Natriumnitrat besteht, liegt der bevorzugte Zusammensetzungsbereich für ein solches Gemisch zwischen 5 und 80 Teilen Natriumnitrat auf jeweils 100 Teile Ammoniumnitrat. Deshalb umfaßt vorzugsweise die Sauerstoff ab gebende Salzkomponente 45 bis 90 Gew.-% (der gesamten Emul sionskomponente) Ammoniumnitrat oder Gemische mit 0 bis 40 Gew.-% (bezogen auf die gesamte Zusammensetzung) Ammonium nitrat.

In der Emulsionssprengstoffkomponente der Zusammensetzungen befindet sich vorzugsweise das gesamte Sauerstoff abgebende Salz in einer wäßrigen Lösung. Typischerweise liegt die Menge des in den Zusammensetzungen verwendeten Wassers im Bereich von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Emulsionskomponente. Vor zugsweise liegt die verwendete Menge zwischen 5 und 25 Gew.-% und insbesondere zwischen 6 und 20 Gew.-%, bezogen auf die Emulsionskomponente.

Die mit Wasser unmischbare organische Phasenkomponente der Emulsionszusammensetzung besteht aus der kontinuierlichen "Ölphase" des Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs und wirkt als Brennstoff. Geeignete organische Brennstoffe sind ali phatische, alicyclische und aromatische Verbindungen und Gemische davon, die sich bei der Formulierungstemperatur im flüssigen Zustand befinden. Geeignete organische Brennstoffe können ausgewählt werden aus Heizöl, Dieselöl, Destillat, Kerosin, Naphtha, Paraffinölen, Benzol, Toluol, Xylolen, asphaltischen Materialien, polymeren Ölen, wie z. B. die niedermolekularen polymeren Olefine, tierischen Ölen, Fisch ölen und anderen mineralischen Kohlenwasserstoff- und Fett ölen und Gemischen davon. Bevorzugte organische Brennstoffe sind die flüssigen Kohlenwasserstoffe, die im allgemeinen als Erdöldestillate bezeichnet werden, wie z. B. Benzin, Kerosin, Heizöle und Paraffinöle.

Es wird bevorzugt, daß die mit Wasser unmischbare organische Phase im wesentlichen wachsfrei ist.

Typischerweise macht die mit Wasser unmischbare organische Phase des Emulsionssprengstoffs 2 bis 15 Gew.-% und vorzugs weise 3 bis 10 Gew.-% der Emulsionskomponente der Zusammen setzung aus.

Die Emulgiermittelkomponente der Zusammensetzung der Emulsions phase kann aus einer großen Reihe von Emulgiermitteln ausgewählt werden, die in der Technik als für die Herstellung von Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffen bekannt sind. Bei spiele für solche Emulgiermittel sind Alkoholalkoxylate, Phenol alkoxylate, Poly(oxyalkylen)glycole, Poly(oxyalkylen)fettsäure ester, Aminalkoxylate, Fettsäureester von Sorbit und Glycerin, Fettsäuresalze, Sorbitanester, Poly(oxyalkylen)sorbitanester, Fettaminalkoxylate, Poly(oxyalkylen)glycolester, Fettsäure amide, Fettsäureamidalkoxylate, Fettamine, quaternäre Amine, Alkyloxazoline, Alkenyloxazoline, Imidazoline, Alkylsulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfosuccinate, Alkylphosphate, Alkenylphosphate, Phosphatester, Lecithin, Copolymere von Poly(oxyalkylen)glycolen und Poly(12-hydroxystearinsäure), Leitfähigkeitsmodifiziermittel und Gemische davon. Unter den bevorzugten Emulgiermitteln finden sich die 2-Alkyl- und 2-Alkenyl-4,4′-bis(hydroxymethyl)oxazolin, die Fettsäureester von Sorbit, Lecithin, Mischpolymere von Poly(oxyalkylen)glycolen und Poly(12-hydroxystearinsäure), Leitfähigkeitsmodifiziermittel und Gemische davon und insbesondere Sorbitan-monooleat, Sorbitan sesquioleat, 2-Oleyl-4,4′-bis(hydroxymethyl)oxazolin, Gemische mit Sorbitan-sesquioleat, Lecithin und ein Mischpolymer von Poly(oxyalkylen)glycol und Poly(12-hydroxystearinsäure), Leitfähigkeitsmodifiziermittel und Gemische davon.

Die am meisten bevorzugten Emulgiermittel sind die Leitfähig keitsmodifiziermittel und Gemische, die Leitfähigkeitsmodifi ziermittel enthalten. In der AU-PA 40 006/85 (Cooper und Baker) sind Emulsionssprengstoffzusammensetzungen beschrieben, in denen der Emulgator ein Leitfähigkeitsmodifiziermittel ist. Beispiele für solche Emulgiermittel sind Kondensationsprodukte aus Poly[alk(en)yl]bernsteinsäureanhydriden mit Aminen, wie z. B. Ethylendiaminen, Diethylentriamin und Ethanolamin.

Typischerweise macht die Emulsionsmittelkomponente der Zu sammensetzung bis zu 5 Gew.-% der Emulsionszusammensetzung aus. Höhere Anteile an Emulgiermittel können verwendet werden, und sie können als ergänzender Brennstoff für die Zusammen setzung dienen, aber im allgemeinen ist es nicht nötig, mehr als 5 Gew.-% Emulgiermittel zuzugeben, um den gewünschten Effekt zu erreichen. Geeignete Emulsionen können hergestellt werden unter Verwendung verhältnismäßig niedriger Mengen an Emulgiermittel, und aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird es bevorzugt, die verwendete Emulgiermittelmenge auf die Mindest menge zu halten, die zur Erzielung des gewünschten Effekts erforderlich ist. Der bevorzugte verwendete Gehalt an Emulgier mittel liegt im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Emulsionszusammensetzung.

Gegebenenfalls können andere fakultative Brennmaterialien, die weiter unten erörtert sind, als sekundäre Brennstoffe in die Emul sionen einverleibt werden. Beispiele für solche sekundären Brennstoffe sind feinverteilte Feststoffe und mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten, die dazu verwendet werden können, Wasser teilweise als Lösungsmittel für die Sauerstoff abgebenden Salze zu ersetzen oder das wäßrige Lösungsmittel für die Sauerstoff abgegenden Salze zu strecken.

Beispiele für feste sekundäre Brennstoffe sind feinteilige Materialien, wie z. B. Schwefel, Aluminium, kohlenstoffhaltige Materialien, wie z. B. Gilsonit, zerkleinerter Koks oder Holz kohle, Ruß, Harzsäuren, wie z. B. Abietinsäure, Zucker, wie z. B. Glucose oder Dextrose, und andere pflanzliche Produkte, wie z. B. Stärke, Nußmehl, Körnermehl und Holzpulpe, sowie Gemische davon.

Beispiele für mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten sind Alkohole, z. B. Methanol, Gycole, wie z. B. Ethylen glycol, Amide, z. B. Formamid, und Amine, z. B. Methyl amin.

Typischerweise macht die ggf. vorhandene sekundäre Brennstoff komponente der Emulsion 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Emulsions zusammensetzung, aus.

Die Wasser-in-Öl-Emulsionskomponente, die gemäß der Erfindung verwendet wird, kann durch an sich in der Technik bekannte Ver fahren hergestellt werden. Beispielsweise kann die Wasser-in-Öl- Emulsionskomponente dadurch hergestellt werden, daß man das Sauerstoff abgebende Salz in Wasser bei einer Temperatur über dem Sättigungspunkt der Salzlösung auflöst, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 25 bis 110°C, um eine wäßrige Salzlösung herzustellen, und daß man diese wäßrige Phase und das Wasser-in-Öl-Emulgiermittel mit der mit Wasser unmischbaren organischen Phase durch rasches Mischen vereinigt, um eine Wasser-in-Öl-Emulsion herzustellen.

Das Gasblasenstabilisierungsmittel kann zu jeder zweckmäßigen Zeit während der Herstellung des mit Gasblasen sensibilisierten Sprengstoffs zugegeben werden. Beispielsweise kann das Gas blasenstabilisierungsmittel während der Herstellung der Emul sionskomponente zugegeben werden. Typischerweise wird das Gasblasenstabilisierungsmittel mit der mit Wasser unmischbaren organischen Phase gemischt, und zwar vor der Vereinigung der mit Wasser unmischbaren organischen Phase mit der wäßrigen Phase, um eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden.

Alternativ kann die Wasser-in-Öl-Emulsion zunächst hergestellt werden, und das Gasblasenstabilisierungsmittel kann mit der hergestellten Emulsion gemischt werden. Wenn Ammoniumnitrat teilchen der Emulsion zugesetzt werden sollen, dann ist es möglich, diese Teilchen zuzugeben, nachdem das Gasblasenstabi lisierungsmittel in die Emulsion einverleibt worden ist. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Ammoniumnitratteilchen und das Gas blasenstabilisierungsmittel gleichzeitig in die Emulsion einge mischt werden. Es wird besonders bevorzugt, daß das Gasblasen stabilisierungsmittel nach der Einmischung der Ammoniumnitrat teilchen in die Emulsion zugegeben werden.

Es ist vorteilhaft, die Emulsion, die Ammoniumnitratteilchen und das Gasblasenstabilisierungsmittel gesondert zur Spreng stelle zu transportieren. In Abhängigkeit von den Bedingungen eines gegebenen Bohrlochs kann die Zusammensetzung des mit Gasblasen stabilisierten Sprengstoffs verändert werden, indem die Anteile an Wasser-in-Öl-Emulsion, Ammoniumnitratteilchen und Gasblasenstabilisierungsmittel entsprechend eingestellt werden. Der mit Gasblasen sensibilisierte Sprengstoff kann in einer mobilen mechanischen Mischeinrichtung gemischt und belüftet werden und hierauf in das Bohrloch eingebracht oder eingepumpt werden.

Das Pumpverfahren hat einen besonders schädlichen Einfluß auf die Abbrenncharakteristiken der mit Gasblasen sensibilisierten Sprengstoffe. Die Gasblasen haben die Neigung, während des Pumpens zu verschmelzen, was das Verhalten des Sprengstoffs beim Abbrennen verschlechtert. Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt einen mit Gasblasen sensibilisierten Sprengstoff, der seine Dichte und seine Abbrenncharakteristiken nach dem Pumpen im wesentlichen beibehält.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Beschicken eines Bohrlochs mit einem mit Gasblasen sensibili sierten Sprengstoff, bei welchem Verfahren ein mit Gasblasen sensibilisierter Sprengstoff gemäß obiger Vorschrift herge stellt wird und dieser mit Gasblasen sensibilisierte Spreng stoff in das Bohrloch eingepumpt wird, wobei der mit Gasblasen sensibilisierte Sprengstoff weitgehend seine Dichte und Ab brenncharakteristiken nach dem Pumpen beibehält.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, die nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind:

Beispiel 1 (E1)

(a) Ein Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff wurde wie folgt hergestellt:
Die wäßrige Oxidationsmittelphase wurde durch Her stellen einer Lösung aus 7980 Teilen Ammoniumnitrat, 50 Teilen Natriumacetat und 150 Teilen Essigsäure in 2000 Teilen Wasser bei 70°C hergestellt.
Die Oxidationsmittelphase wurde unter raschem Rühren zu einem Gemisch aus 122 Teilen eines 1 : 1-molaren Kondensats aus Polyisobutylenbernsteinsäureanhydrid (erhalten von Lubrizol Corp. mit einem nominalen Molekulargewicht von 800 bis 1200) und Ethanolamin, 638 Teilen Heizöl und 7 Teilen Fluorad FC 740 (ein Mittel, das im Handel von der 3M Australia Pty. Ltd. erhältlich ist, wobei es sich vermutlich um einen nichtionischen Fluoroalkylester handelt) zugegeben. Die Emulsion wurde über Nacht abkühlen gelassen.
(b) Der Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff wurde in einen kleinen Betonmischer eingebracht und mit Ammonium nitratteilchen in einem Gewichtsverhältnis von 7 Teilen Emulsion auf 3 Teile Ammoniumnitratteilchen gemischt. Die Viskosität des Gemischs betrug ungefähr 13 000 cp.
Das Mischen wurde fortgesetzt, bis die Dichte 1,13 Mg m^-3 betrug. Beispiele des resultierenden Gemischs wurden in Patronen von 90 mm und 130 mm Durchmesser eingebracht. Die Dichte des Produkts nach dem Pumpen war 1,21 Mg m^-3.
Beide Patronentypen wurden in einem Unterwassertest abgebrannt, wobei ein "K"-Primer verwendet wurde, der 140 g ANZOMEX-Primer enthielt.

Beispiel 2 (E2)

Ein Emulsionssprengstoff wurde hergestellt gemäß E1(a), außer daß das "Fluorad"-Mittel aus der Emulsion weggelassen wurde.

740 kg des Emulsionssprengstoffs wurden in einen fahrbaren Drehtrommelmischer eingebracht, wie er üblicherweise zum Mischen von Beton verwendet wird (Trommelfassungsvermögen 5 m³), und 0,55 kg des Mittels "Fluorad" FC 740 wurden zu gegeben, und das Gemisch wurde 5 min bei 12 U/min gerührt. Die scheinbare Viskosität des Emulsionsgemischs wurde zu 15 000 cp gefunden. 240 kg körniges Ammoniumnitrat wurden zugegeben, und das Gemisch wurde weitere 5 min durchgearbeitet. Es wurde festgestellt, daß die Dichte 1,24 Mg m^-3 betrug.

Es wurden zwei derartige Chargen hergestellt, und der Spreng stoff wurde in 56 Bohrlöcher eingepumpt, wobei ein Schlauch von 20 m Länge und 25 mm Durchmesser verwendet wurde und der Druck annähernd 35 kg je Bohrloch betrug. Jede Charge wurde unter Verwendung von 140 g "ANZOMEX"-Primer zur Detonation gebracht.

Vergleichsbeispiel A (CEA)

27,6 kg eines Emulsionssprengstoffs wurden hergestellt gemäß E1(a) mit der Ausnahme, daß das Mittel "Fluorad" weggelassen wurde. Die Emulsion wurde in einen Trommelmischer, wie er üblicherweise zum Mischen von Beton verwendet wird, einge bracht, und 11,8 kg körniges Ammonium wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde bei 12 U/min während 60 min durchgearbeitet. Die Dichte der Zusammensetzung wurde nach 15, 30 und 60 min der Mischzeit gemessen. Die Resultate sind in Tabelle II ge zeigt.

Zeit (min)
Dichte (Mg m^-3)
15
1,35
30	1,34
60	1,36

Beispiel 3 (E3)

Das aus dem Beispiel CEA erhaltene Produkt besaß eine Dichte von 1,36 Mg m^-3 nach dem Mischen während 60 min. 11 g "Fluorad" FC 740 wurden dem Produkt des Beispiels CEA zugegeben, und nach weiteren 10 min Mischen hatte sich die Dichte des Produkts auf 1,17 Mg m^-3 verringert. Das Gemisch wurde in einer Patrone mit 90 mm Durchmesser zur Detonation gebracht, wobei 140 g ANZOMEX-Primer verwendet wurden.

Emulsionsherstellung A (EPA)

Eine Wasser-in-Öl-Emulsion wurde wie folgt hergestellt:

Emulsionsbestandteile

Ammoniumnitrat wurde in Wasser aufgelöst, um eine Oxidations mittellösung herzustellen. Die Oxidationsmittellösung wurde bei 85°C langsam in ein Gemisch aus dem Emulgator und dem Heizöl eingerührt. Die Emulsion wurde bei 1600 U/min mit einem Luftrührer verfeinert, wobei ein Rührer mit 16 Flügeln und 50 mm Durchmesser verwendet wurde.

Verfahren I (PI)

500 g Emulsion wurden bei einer bestimmten Temperatur (Belüf tungstemperatur) in einer mit einem Mantel versehenen Trommel eines Hobart N50-Planetenmischers eingebracht. Fluorad FC 740 wurde in die Emulsion eingemischt. Die Emulsion wurde mit einer Rührergeschwindigkeitseinstellung Nr. 2 belüftet.

Beispiel 4 bis 6 (E4, E5, E6)

Die Beispiele 4 bis 6 demonstrieren den Einfluß der Menge des Gasblasenstabilisierungsmittels auf die Dichte der belüfteten Emulsion.

Emulsionen wurden gemäß EPA hergestellt, und eine Emulsion mit einer scheinbaren Viskosität von 14 000 cp und einer Dichte von 1,30 Mg m^-3 wurde gebildet. Die so gebildete Emulsion wurde gemäß PI bei 52°C während 5 min belüftet. Die verwendete Menge des Gasblasenstabilisierungsmittels ist in der folgenden Tabelle III gezeigt.

Tabelle III

Beispiele 7 bis 10 (E7, E8, E9, E10)

Die Beispiele 7 bis 10 demonstrieren den Einfluß der Be lüftungstemperatur auf die Emulsionsstabilität.

Emulsionen wurden hergestellt gemäß EPA, und es wurden Emul sionen mit einer Dichte von 1,30 Mg m^-3 gebildet. Die so gebildeten Emulsionen wurden dann gemäß PI während 4 min belüftet. Die Belüftungstemperatur ist in der folgenden Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

Beispiele 11 und 12 (E11, E12)

Die Beispiele 11 und 12 demonstrieren ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines mit Gasblasen sensibilisierten Emulsions sprengstoffs.

Emulsionszusammensetzung
Komponente
Gew.-%, bezogen auf Emulsion
Ammoniumnitrat
73,841
Wasser	18,485
Emulgator	1,199
Heizöl	6,395
Fluorad FC 740	0,080

Der Emulgator ist ein 1 : 1-molares Kondensat aus Polyisobutylen bernsteinsäureanhydrid und Ethanolamin.

Das Ammoniumnitrat wurde in Wasser aufgelöst, um eine Oxi dationsmittellösung herzustellen. Die Oxidationsmittellösung wurde bei 85°C langsam in ein Gemisch aus dem Emulgator, Fluorad FC 740 und Heizöl eingemischt. Die Emulsion wurde mit einem Luftrührer verfeinert, der 16 Blätter mit 50 mm Durch messer aufwies und mit 1600 U/min lief.

Die so hergestellte Emulsion hat eine Dichte von 1,31 Mg m^-3. 500 g einer Emulsion wurden in einer ummantelten Trommel eines Hobart N50-Planetenmischers eingebracht, wobei der Rührer mit der Geschwindigkeitseinstellung 2 betrieben wurde. Die Ver ringerung der Dichte ist in der folgenden Tabelle V zu sehen.

Tabelle V

Beispiel 13 bis 16 (E13, E14, E15, E16)

Die Beispiele 13 bis 16 demonstrieren die Verwendung einer anderen Ölphase.

Emulsionszusammensetzung
Komponente
Gew.-%, bezogen auf Emulsion
Ammoniumnitrat
73,9
Wasser	18,5
Emulgator	1,2
Heizöl	1,2
Paraffinöl	5,2

Ammoniumnitrat wurde in Wasser aufgelöst, um eine Oxidations mittellösung herzustellen. Die Oxidationsmittellösung wurde bei 85°C langsam mit einem Gemisch aus Emulgator, Heizöl und Paraffinöl gemischt. Die Emulsion wurde mit einem Luftrührer verfeinert, der 16 Flügel und einen Durchmesser von 50 mm auf wies und mit 1600 U/min lief.

500 g Emulsion wurden bei der in der folgenden Tabelle V an gegebenen Temperatur in einer ummantelten Trommel eines Hobart N50-Planeten-Mischers ins Gleichgewicht gebracht. 0,19 g Fluorad FC 740 wurden in die Emulsion eingemischt. Die Emulsion wurde mit einem Rührer belüftet, der mit einer Geschwindigkeitseinstellung von 2 lief, und zwar während 4 min.

Die Dichte der Emulsion vor der Belüftung war 1,29 Mg m^-3.

Die Beispiele 13 bis 16 zeigen eine niedrigere Dichte nach Belüftung als dies bei den Beispielen 7 bis 10 der Fall ist. Die scheinbare Viskosität der Emulsion stieg wesentlich an im Vergleich zur Zunahme der scheinbaren Viskosität, die in den Beispielen 7 bis 10 beobachtet wurde. Es wird angenommen, daß die Zunahme der Viskosität während der Belüftung aufgrund der Verfeinerung der Emulsion erfolgt.

Tabelle VI

Beispiel 17 bis 19 (E17, E18, E19)

Die Beispiele 17 bis 19 demonstrieren ein im Maßstab ver größertes Verfahren zur Herstellung von mit Gasblasen stabi lisierten Emulsionssprengstoffen und die Einverleibung von körnigem Ammoniumnitrat.

41,6 g Ammoniumnitrat wurden in 10,4 kg Wasser aufgelöst, um eine Oxidationsmittellösung herzustellen. Diese Oxidations mittellösung wurde auf 85°C erhitzt und wurde unter Rühren zu einem Gemisch aus 0,7 kg eines 1 : 1-molaren Kondensats aus Polyisobutylenbernsteinsäureanhydrid und Ethanolamin und 3,6 kg Heizöl zugegeben. Die Emulsion wurde auf eine schein bare Viskosität von 13 200 cp bei 65°C verfeinert.

Die Emulsion wurde in einen Betonmischer mit einer Kapazität von 75 kg eingebracht, welcher Mischer von der axialen rotier baren Trommel-Type war. Die Emulsion wurde auf 55°C abgekühlt und dann mit 19,75 kg gekörntem Ammoniumnitrat und 45 g Fluorad FC 740 gemischt. Wenn die Sprengstoffzusammensetzung auf 45°C abgekühlt wurde, dann wurde die scheinbare Viskosi tät zu 20 000 cp und die Dichte zu 1,30 Mg m^-3 gefunden. Die Sprengstoffzusammensetzung wurde mit 27 U/min während der in der Folge angegebenen Zeiten gemischt (siehe Tabelle VI), und die Viskosität und die Dichte wurden bestimmt.

Tabelle VII

Emulsionsherstellung B (EPB)

Eine Wasser-in-Öl-Emulsion wurde wie folgt hergestellt:

Emulsionszusammensetzung

1478 g Ammoniumnitrat wurden in 370 g Wasser aufgelöst, um eine Oxidationsmittellösung herzustellen. Die Oxidations mittellösung wurde zu 26 g Emulgator zugegeben und mit 126 g Paraffinöl in einer ummantelten Trommel eines Hobart N50- Planetenmischers eingemischt. Die Emulsion wurde unter Ver wendung einer Rührgeschwindigkeit von 2 gebildet und dann mit Geschwindigkeit 3 verfeinert.

Beispiele 20 bis 22 (E20, E21, E22)

Die Beispiele 20 bis 22 demonstrieren die Wirkung der schein baren Viskosität auf die Emulsion.

Emulsionen wurden hergestellt gemäß EPB, wobei Emulsionen mit einer Dichte von 1,31 Mg m^-3 erhalten wurden. Die Emulsionen wurden gemäß PI bei 53°C belüftet. 0,4 g Fluorad FC 740 wurden zu jeweils 500 g Emulsion zugegeben. Die Emulsionen wurden 5 min belüftet. Tabelle VIII zeigt die erhaltenen Resultate.

Tabelle VIII

Vergleichsbeispiele B bis D (CEB, CEC, CED)

Die Beispiele 20 bis 22 (E20, E21, E22) wurden wiederholt, außer daß das Gasblasenstabilisierungsmittel aus der Formu lierung weggelassen wurde. Die Dichte der Emulsion vor der Belüftung war 1,31 Mg m^-3. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle IX gezeigt.

Tabelle IX

Beispiel 23 (E23)

Beispiel 23 demonstriert ein im Maßstab vergrößertes Ver fahren zur Herstellung eines mit Gasblasen sensiblilisierten Emulsionssprengstoffs und die Einverleibung von körnigem Ammoniumnitrat.

41,6 kg Ammoniumnitrat wurden in 10,4 kg Wasser aufgelöst, um eine Oxidationsmittellösung herzustellen. Diese Oxidations mittellösung wurde auf 85°C erhitzt, worauf sie unter Rühren zu einem Gemisch hinzugegeben wurde, das auch 0,7 kg eines 1 : 1-molaren Kondensats aus Polyisobutylenbernsteinsäure anhydrid und Ehtanolamin sowie 3,6 kg Paraffinöl be stand. Die Emulsion wurde bei einer scheinbaren Viskosität von 12 800 cp bei 74°C verfeinert.

Die Emulsion wurde in einen Betonmischer mit 75 kg Fassungs vermögen eingebracht, welcher von der axial drehbaren Trommel- Type war. Die Emulsion wurde auf 55°C abgekühlt, und hierauf wurde sie mit 19,75 kg gekörntem Ammoniumnitrat und 45 g Fluorad FC 740 gemischt. Nachdem die Sprengstoffzusammen setzung auf 43°C abgekühlt war, wurde die scheinbare Vis kosität zu 29 000 cp und die Dichte zu 1,30 Mg m^-3 gefunden. Die Sprengstoffzusammensetzung wurde bei 27 U/min gemischt, und die Viskosität und die Dichte wurden bestimmt (siehe Tabelle X).

Tabelle X

Emulsionsherstellung C (EPC)

Eine Wasser-in-Öl-Emulsion wurde wie folgt hergestellt:

Emulsionszusammensetzung

Das Ammoniumnitrat wurde in Wasser aufgelöst, um eine Oxi dationsmittellösung herzustellen. Die Oxidationsmittellösung wurde mit einem Gemisch aus Heizöl und Emulgator gemischt, um eine Wasser-in-Öl-Emulsion zu bilden.

Beispiel 24 (E24)

3570 kg einer Wasser-in-Öl-Emulsion wurden gemäß EPC herge stellt. Die scheinbare Viskosität der Emulsion war 21 000 cp. Bei 35°C wurden 1,7 kg Fluorad FC 740 und 1190 kg körniges Ammoniumnitrat in die Emulsion eingemischt. Die Emulsion wurde dann in einem fahrbaren Mischer mit Drehtrommel, wie er üb licherweise beim Betonmischen verwendet wird (Kapazität 5 m³), während 15 min bei 10 U/min und weitere 15 min bei 6 U/min belüftet. Die Dichte des belüfteten Gemischs wurde auf 1,24 Mg m^-3 gesenkt. Die Emulsion wurde in einen mit Wasser geschmierten (1,0 bis 1,2 Gew.-% der Pump rate) Schlauch mit einem Innendurchmesser von 25 mm ge pumpt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 125 kg/min unter einem Druck von 300 bis 400 kPa. Die Dichte des Gemischs nach dem Pumpen über 50 m blieb bei 1,24 Mg m^-3.

Beispiel 25 (E25)

2740 kg einer Wasser-in-Öl-Emulsion wurden gemäß EPC hergestellt. Die scheinbare Viskosität der Emulsion war 21 000 cp. Bei 35°C wurden 2,1 kg Fluorad FC 740 und 913 kg gekörntes Ammonium nitrat in die Emulsion eingemischt. Das Gemisch wurde dann in einem fahrbaren Mischer mit rotierender Trommel, wie er üb licherweise zum Betonmischen verwendet wird (Kapazität 5 m³), während 15 min bei 10 U/min und dann weitere 15 min bei 6 U/min eingemischt. Die Dichte des belüfteten Gemischs wurde auf 1,22 Mg m^-3 verringert. Die Emulsion wurde in einen mit Wasser ge schmierten (1,0 bis 1,2 Gew.-% der Pumprate) Schlauch mit einem Innendurchmesser von 25 mm und mit einer Rate von 100 bis 125 kg/min unter einem Druck von 300 bis 400 kPa gepumpt. Die Dichte des Gemischs nach dem Pumpen über eine Strecke von 50 m blieb bei 1,22 Mg m^-3.

Beispiele 26 bis 29 (E26, E27, E28, E29)

Eine Wasser-in-Öl-Emulsion wurde gemäß EPC hergestellt.

50 kg Emulsion mit einer Viskosität von 21 600 cp wurden in einen Betonmischer mit einem Fassungsvermögen von 75 kg eingebracht, wobei der Betonmischer von der Type mit axial drehbarer Trommel war. Die Temperatur der Emulsion war 12°C. 20 kg gekörntes Ammoniumnitrat und 20 kg Fluorad FC 740 wurden in die Emulsion eingemischt. Der Mischer wurde auf eine Dichte von 1,15 Mg m^-3 belüftet.

Es wurden Abbrenntests ausgeführt, indem Papperohre mit der Sprengstoffzusammensetzung gefüllt, mit einem Primer versehen und abgebrannt wurden.

Tabelle XI

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines mit Gasblasen sensibili sierten Sprengstoffs, bei welchem eine Sprengstoffzusammen setzung, die aus einem Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff besteht, hergestellt wird und dieser Sprengstoff in Gegen wart mindestens eines Gasblasenstabilisierungsmittels mechanisch gemischt wird, derart, daß Gasblasen in die Sprengstoffzusammen setzung aufgenommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Wasser-in-Öl- Emulsionssprengstoff eine scheinbare Viskosität von mehr als 10 000 cp aufweist, bevor die Gasblasen aufgenommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die scheinbare Viskosität des Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoffs vor der Aufnahme der Gasblasen im Bereich von 10 000 bis 50 000 cp liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die scheinbare Viskosität im Bereich von 10 000 bis 35 000 cp liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die scheinbare Viskosität im Bereich vo 10 000 bis 25 000 cp liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Blasen in die Sprengstoffzusammensetzung durch mechani sches Mischen der Sprengstoffzusammensetzung aufgenommen werden, wobei das Mischen durch eine mechanische Mischein richtung ausgeführt wird, die ausgewählt ist aus der aus Bandmischern, Schneckenmischern und axial drehbaren Trommel mischern bestehenden Gruppe.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die mechanische Mischeinrichtung aus einem axial drehbaren Trommelmischer besteht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Gasblasen in die Sprengstoffzusammensetzung durch Mischen der Sprengstoffzusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 70°C aufgenommen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Temperatur Raum temperatur ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem die Tempera tur im Bereich von 15 bis 40°C liegt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die Sprengstoffzusammensetzung aus einem Gemisch aus einem Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff und Ammoniumnitratteilchen besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Sprengstoff zusammensetzung aus einem Gemisch aus einem Wasser-in-Öl- Emulsionssprengstoff und Ammoniumnitratteilchen besteht, die in einem Gewichtsverhältnis von Wasser-in-Öl-Emulsionsspreng stoff zu Ammoniumnitratteilchen im Bereich von 95 : 5 bis 20 : 80 vorliegen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem das Gewichtsver hältnis im Bereich von 70 : 30 bis 20 : 80 liegt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem der Wasser-in-Öl-Emulsionssprengstoff eine diskontinuierliche wäßrige Phase mit einem Gehalt an mindestens einem Sauerstoff abgeben den Salz, eine kontinuierliche wasserunmischbare organische Phase und ein Wasser-in-Öl-Emulgiermittel enthält, und bei welchem die wasserunmischbare organische Phase des Wasser-in-Öl-Emul sionssprengstoffs einen organischen Brennstoff enthält, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus aliphatischen, alicyclischen und aromatischen Verbindungen und Gemischen davon, die bei der Emulgierungstemperatur im flüssigen Zustand vorliegen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem der organische Brennstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Heizöl, Dieselöl, Destillat, Kerosin, Naphtha, Paraffinölen, Benzol, Toluol, Xylol, asphaltischen Materialien, polymeren Ölen und Gemischen davon.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei welchem der organische Brennstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Benzin, Kerosin, Heizölen und Paraffinölen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei welchem die wasserunmischbare organische Phase im Wasser-in-Öl-Emul sionssprengstoff im Bereich von 2 bis 15 Gew.-% des Wasser-in- Öl-Emulsionssprengstoffs vorliegt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem der Bereich 3 bis 10% beträgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei welchem die wasserunmischbare Phase des Wasser-in-Öl-Emulsionsspreng stoffs im wesentlichen wachsfrei ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei welchem das Gasblasenstabilisierungsmittel, wenn es einem Schaum stabilisierungstest wie unten definiert unterworfen wird, einen Schaum ergibt, der nach einem Stehen während eines Zeit raums von fünf Minuten ein Volumen (V₅) von nicht weniger als 1,0 cm³ aufweist und nach einem Stehen während eines Zeit raums von 60 min ein Verhältnis (Φ ^60/5) von Schaumvolumen nach 60 min (V₆₀) zum Schaumvolumen nach fünf min nicht weniger als 0,3 aufweist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem das Gasblasen stabilisierungsmittel einen V₅-Wert von mehr als 4,0 cm³ und ein Φ ^60/5-Verhältnis von mehr als 0,5 aufweist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei welchem das Gasblasenstabilisierungsmittel ein nichtionischer Halo genoalkylester ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Gasblasen stabilisierungsmittel ein nichtionischer Fluoralkyester ist.

24. Verfahren zum Beschicken eines Bohrlochs, bei welchem ein mit Gasblasen sensibilisierter Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 23 bereitgestellt wird und dieser Spreng stoff in das Bohrloch eingepumpt wird, wobei der Sprengstoff im wesentlichen seine Dichte und Abbrenncharakteristiken nach dem Pumpen beibehält.