DE605624C - Verfahren zur Herstellung von Ammonsalpetersprengstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Ammonsalpetersprengstoffen Ammonsalpeter wird in größtem Maßstabe zur Herstellung gewerblicher Sprengmittel verwendet, und zwar sowohl pulverförmiger wie auch plastischer Gemische, wobei sowohl den pulverförmigen Gesteinssprengstoffen und den plastischen Anunongelatinen auf Basis von Dinitrochlorhydrin und Nitroglykol wegen ihrer Handhabungssicherheit als auch den in ihrer Energie und Brisanz abgeschwächten Wettersprengstoffen eine hervorragende technische und wirtschaftliche Bedeutung zukommt.
• Der in größtem Maßstabe von der Stickstoffindustrie erzeugte und bisher allein zur Verfügung stehende technische Ammonsalpeter weist aber immer noch verschiedene Mängel auf und läßt vom Standpunkt der Sprengstofftechnik aus gesehen Wünsche unerfüllt. Ammonsalpeter hat zwar explosive Eigenschaften, seine Detonationssensibilität ist aber ziemlich gering und in weitem Maße von seiner physikalischen Beschaffenheit abhängig, so daß diese Beschaffenheit für solche Sprengstoffe von großer Bedeutung ist, die ihn als Hauptbestandteil enthalten.
• Die technische Großfabrikation des Ammonsalpeters durch Auskristallisation bzw. Kaltrühren aus mehr oder weniger hochkonzentrierten Lösungen mit nur sehr geringem Wassergehalt bringt es mit sich, daß der Ammonsalpeter durchweg in Form körniger, harter Kriställchen von geringer Oberfläche, hoher kubischer Dichte und dementsprechend geringer Detonationssensibilität erhalten wird, was oft so weit geht, daß bei der Konzentration im Vakuum das Wasser. vollständig entfernt wird, so daß der Ammonsalpeter in Form einer Schmelze erhalten wird und das Endprodukt eine zerriebene Schmelze darstellt. Es ist aber eine bekannte Erscheinung, daß wenig empfindliche explosive Stoffe in Form zerkleinerter Schmelzen ganz besonders insensibel sind.
• Nun kann man zwar diesem tlbelstand durch: Feinmahlung des Ammonsalpeters entgegenwirken, um so gleichzeitig zu möglichst homogenen Sprengstoffgemischen zu gelangen, da ja möglichst hohe Homogenität eine der wichtigsten Voraussetzungen einer raschen und vollständigen Umsetzung des Sprengstoffgemisches bei der Detonation ist.
• Gleichwohl wird durch eine solche Feinmahlung auf gewöhnlichen Mühlen der grundsätzliche Charakter der Kristallform und die hohe kubische Dichte des Ammonsalpeters nicht verändert, die für gewisse Sprengstoffsorten, z. B. die pulverförmigen Wettersprengstoffe für den Gebrauch in der Kohle unerwünscht ist. Außerdem neigt ein fein gemahlener und spezifisch schwerer Ammonsalpeter in besonderem Maße zu der sowohl für den Fabrikbetrieb wie auch beim praktischen Gebrauche der Sprengstoffe so lästigen Adhäsion, die man technisch als Zusammenbacken bezeichnet.
• Die geringe Detonationssensibilität des technischen Ammonsalpeters kommt trotz Feinmahlung und homogener Vermischung mit den übrigen Sprengstoffbestandteilen zu besonders starkem Ausdruck in den zur Erzielung höchster Wettersicherheit stark abgeschwächten pulverförmigen Mischungen, die in großem Umfange als Wettersprengstoffe im Kohlenbergbau zur Hereingewinnung der Kohle und zur Sprengung des Nebengesteins gebraucht werden. Sie äußert sich in einer gegenüber, den theoretisch zu erwartenden Werten relativ niedrigen Bleiblockausbauchung und geringen Detonationsgeschwindigkeit, Eigenschaften, die auf eine relativ langsame Umsetzung des Sprengstoffes schließen lassen. Gerade bei den Wettersprengstoffen ist aber eine im Rahmen der theoretisch möglichen Größenordnung möglichst rasche und vollständige chemische Umsetzung der Sprengstoffkomponenten ganz besonders wichtig und erforderlich, da nach den neuesten Forschungsergebnissen die Wettersicherheit neben anderen sie beeinflussenden Faktoren auch von dieser raschen und vollständigen chemischen Umsetzung abhängt.
• Es wurde nun.gefunden, daß man die Detonationsempfindlichkeit und rasche chemische Umsetzung aller Ammon.salpetersprengstoffe, besonders aber der in ihrer Energie abgeschwächten Wettersprengstoffe, ganz bedeutend verbessern kann, wenn man den Ammonsalpeter in einer physikalischen Form anwendet, die ihm schon allein als Explosivstoff eine erhöhte Detonationssensibilität verleiht. Voraussetzung für eine solche Form ist eine sehr feine Struktur neben einer geringen kubischen Dichte. Auf dem gewöhnlichen Wege durch Kristallisation aus konzentrierten wässerigen Lösungen oder durch Feinmahlung mit gewöhnlichen Mühlen ist eine derartige Form nicht zu erzielen. Man kann aber auf verschiedene Weise zu einem solchen äußerst feinen voluminösen Ammonsalpeter gelangen, indem man z. B. eine Lösung desselben fein zerstäubt und vermittels eines warmen Luftstromes zu raschester Kristallisation bringt. Zu demselben Resultat gelangt man, wenn man eine konzentrierte Lösung von Ammonsalpeter unter Bewegung rasch in eine Flüssigheit einträgt, die sich mit Wasser in allen Verhältnissen mischt, in der aber Ammonsalpeter unlöslich oder schwer löslich ist, z. B. Alkohol. Auch die sogenannte Kolloplexmühle liefert ein solches äußerst feines und voluminöses Produkt.
• Ein in solcher Weise gewonnener voluminöser Ammonsalpeter hat infolge seiner geringen Dichte zugleich den großen Vorzug einer weniger starken Adhäsion, d. h. einmal zusammengebacken läßt er sich sehr viel leichter wieder zu feinem Pulver zerteilen als gewöhnlicher Ammonsalpeter. Beispiele Zur Kennzeichnung der Eigenschaften des so erhaltenen und des gewöhnlichen technischen Ammonsalpeters seien einige charakteristische Eigenschaften der Produkte und: der mit solchen verschiedenen Ammonsalpeterarten hergestellten Sprengstoffe angeführt:

  Erstes Sprengstoffbeispiel

  Wetterdetonit B

  Nr. 6 der Abteilung B : Wettersprengstoffe der

  Liste der Bergbausprengstoffe

  (Gedruckt r929 bei Carl T3 e y m a n n , Berlin)

  Chemische Zusammensetzung

  Ammonsalpeter .............. 720/0

  Nitroglycerin ................ q. 0/0

  Binitrotoluol ................. 211/1

  Holzmehl .................... 3 0/0

  Chlorkalium oder Chlornatrium 190/0

  100 0/,)

  a hergestellt

  hergestellt mit volumi-

  mitgewöhn- nösem Am-

  lichem tech- monsalpeter

  nischem Am- gemäß Be-

  schreibung schreibung

  Bleiblockausbauchung 210

  230

  bis2i5com bis 235ccm

  MaximaleDetonations- 2goo m/ Sek.

  3500m/Sek.

  geschwindigkeit (in

  einem Stahlrohr von

  32 mmlichter Weite)

  Detonationsübertra- auf q. cm auf 8 cm

  gong (freiliegend Abstand Abstand

  ohne Einschluß)

  Kubische Dichte .... , x,zo o>99

  Während bei gleicher Sensibilität mit wachsender Dichte auch die Detonationsgeschwindigkeit zunimmt, ist es hier umgekehrt, und es zeigt der Sprengstoff mit dem voluminösen Ammonsalpeter trotz wesentlich. verringerter Dichte eine bedeutend erhöhte Detonationsgeschwindigkeit, ein klarer Beweis für die wesentliche Verbesserung der Sensibilität, die auch aus der erhöhten Bleiblockausbauchung und verbesserten Detonationsübertragung bei identischer chemischer Zusammensetzung hervorgeht.

  Zweites Sprengstoffbeispiel

  Astralit

  (Gesteinssprengstoff)

  Chemische Zusammensetzung

  Ammonsalpeter............... 80%

  Trinitrotoluol ................ 80/0

  Binitrotoluol ................. 80/0

  Nitroglycerin............. . . . . 4 0/0

  i000/0

  a) b)

  hergestellt hergestellt

  mit gewöhn- mit volumi-

  lichem tech- näsem Am-

  nischem Am- monsalpeter

  monsalpeter g meibB g

  Bleiblockausbauchung 365 ccm 38o ccm

  Bleiblockstauchung . . 18,5 mm 20,2 mm

  Detonationsübertra- auf 3 cm auf 12 cm

  gung (freiliegend

  ohne Einschluß)

  Kubische Dichte .... 1,21 0,93

  MaximaleDetonations- 48oomlSek.45oom/Sek.

  geschwindigkeit (in .

  einem Stahlrohr von

  3--mm lichter Weite)

  Während bei dem Beispiel 1, Wetterdetonit B, sich die Erhöhung der Detonationssensibilität selbst noch unter starkem Einschluß dadurch anzeigt, daß trotz geringerer Dichte die Detonationsgeschwindigkeit bei Anwendung des voluminösen Ammonsalpeters höher ist, kommt bei dem hoghbrisanten Gesteinssprengstoff Astralit die Erhöhung der Sensibilität nur noch, in der Detonationsfähigkeit, und zwar bei Versuchen ohne Einschluß oder mit geringem Einschluß deutlich zum Ausdruck (Bleiblockausbauchung, Bleiblockstauchung und Detonationsübertragung). Dagegen genügt in diesem Falle bei Einschluß im Stahlrohr die. Detonationssensibilität auch bei Anwendung des gewöhnlichen Ammonsalpeters, um die der betreffenden Dichte entsprechende höchste Detonationsgeschwindigkeit auszulösen, so daß die Detonationsgeschwindigkeit des normalen Astralit (Dichte 1,21) höher ist als diejenige der unter Verwendung von voluminösen Ammonsalpeter hergestellten Mischung.
• Im allgemeinen läßt sich bei den Gesteinssprengstoffen die durch die Verwendung des voluminösen Ammonsalpeters bedingte Verringerung der Dichte durch die Wahl der übrigen Komponenten und Korrekturen bei der Herstellung und Patronierung bis zu einem gewissen Grade kompensieren, so daß auch hier im Endeffekt durch die beanspruchte Verwendung des in besonderer Weise gewonnenen voluminösen Ammonsalpeters eine Verbesserung sämtlicher sprengtechnischen Daten, besonders aber der Detonationsfähigkeit, erzielt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffgemischen, die als Bestandteil Ammonsalpeter enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung ein Ammonsalpeter von feinster und besonders voluminöser Form mit einem kubischen Gewicht von nicht über 0,75 verwendet wird.