DE722144C

DE722144C - Process for the production of non-caking powdered ammonium nitrate explosives

Info

Publication number: DE722144C
Application number: DED66132D
Authority: DE
Original assignee: DYNAMIT AG
Current assignee: DYNAMIT AG
Priority date: 1933-06-28
Filing date: 1933-06-28
Publication date: 1942-07-02

Description

Verfahren zur Herstellung nicht zusammenbackender pulverförmiger Ammonsalpetersprengstoffe Die pulverförmigen Sprengstoffe auf Grundlage von Ammonsalpeter, d. h. mit Ammonsalpeter als Hauptbestandteil oder doch wesentlichen Bestandteil, und zwar ebensosehr der dieser Gruppe angehörenden Gesteinssprengstoffe wie auch der mit Alkalichloriden versetzten Wettersprengstoffe, haben den Nachteil, daß sie schon während der Herstellung, besonders aber bei der Lagerung in Patronenform; mehr oder weniger zum Zusammenbacken neigen, wobei anfangs ein Steifwerden oder Strammwerden der Patronen und schließlich ein derartiges Hartwerden derselben eintreten kann, daß sie sich wie Holzstücke anfühlen.Process for the production of non-caking powdered ammonium nitrate explosives Powdered explosives based on ammonium nitrate, i. H. with ammonium nitrate as a main component or at least essential component, as much as the rock explosives belonging to this group as well as those with alkali chlorides mixed weather explosives, have the disadvantage that they are already during production, but especially when stored in cartridge form; more or less for caking tend to initially stiffen or tighten the cartridges and eventually they can harden to such an extent that they become like pieces of wood feel.

Die Eigentümlichkeit der erwähnten Sprengstoffklasse hängt einmal mit gewissen physikalischen Eigenschaften des Ammonsalpeters zusammen, nämlich seiner kristallographischen Allotropie, die bei bestimmten Temperaturen Umwandlungsprozesse mit Volumveränderungen bewirkt, die Adhäsionskräfte 'in Bewegung setzen und ein Zusammenbacken auch der Sprengstoffmasse, deren wesentlichen Bestandteil Ammonsalpeter bildet, herbeiführen können. Die zweite noch wirksamere Ursache für dieses Zusammenbakken ist aber ein gewisser Feuchtigkeitsgehalt des Ammonsalpeters sowie des fertigen Sprengstoffes, der mit der hygroskopischen Natur des Ammonsalpeters zusammenhängt. Während sich nun die erste Ursache des Zusammenbackens, nämlich die physikalischeT-Tm-Wandlung des Ammonsalpeters durch Einhaltung gewisser Temperaturen bei der Fabrikation und Lagerung weitgehend ausschalten läßt und auch bei weitem nicht so wirksam ist wie die zweite Ursache, läßt sich ein gewisser Betrag von Feuchtigkeit bei der technischen Herstellung der Sprengstoffe niemals vollkommen fernhalten bzw. beseitigen. Praktisch gesprochen enthält jeder in einem technischen Großbetrieb hergestellte Ammonsalpetersprengstoff je nach den atmosphärischen Bedingungen zur Zeit seiner Erzeugung o,i bis 0,3 0/0 Feuchtigkeit, und es würde zu wirtschaftlich untragbaren Schwierigkeiten bei der Herstellung führen, wollte man diesen Rest von Feuchtigkeit in einem technischen Erzeugnis mit Sicherheit bis auf die letzte Spur entfernen.The peculiarity of the above-mentioned class of explosives is related to certain physical properties of ammonium nitrate, namely its crystallographic allotropy, which at certain temperatures brings about transformation processes with changes in volume, which set the adhesive forces in motion and can also cause the explosive mass, the essential component of which is ammonium nitrate, to stick together . The second, even more effective cause of this caking is, however, a certain moisture content in the ammonium nitrate and in the finished explosive, which is related to the hygroscopic nature of ammonium nitrate. While the first cause of caking, namely the physical T-Tm conversion of ammonium nitrate, can be largely eliminated by maintaining certain temperatures during manufacture and storage and is by far not as effective as the second cause, a certain amount of moisture can be eliminated Never keep or eliminate completely during the technical manufacture of explosives. Practically speaking, every ammonium nitrate explosive produced in a large technical plant contains 0.1 to 0.3% moisture, depending on the atmospheric conditions at the time of its production, and it would lead to economically intolerable difficulties in production if this residual moisture were to be in remove the last trace of a technical product with certainty.

Beim Lagern des Sprengstoffes, sei es vor der Patronierung oder in fertigem Zustand in Patronenform, unterliegt dieser erwähnte Feuchtigkeitsgehalt je nach Lagerungsbedingungen und Lagerungstemperatur nun aber gewissen Schwankungen. Da man sich die anhaftende Feuchtigkeit in Form einer gesättigten, Ammonsalpeterlösung auf der Oberfläche der Sprengstoffteilchen fein verteilt denken muß, bewirkt jede etwaige Verminderung der Feuchtigkeit oder aber ein von weiterer Feuchtigkeitsanziehung gefolgter Austrocknungsprozeß die Bildung feinster Kriställclien aus obiger gesättigter Lösung, die vermöge der Gesetze der Adhäsion eine Verfilzung; und damit ein Zusammenbacken des Materials herbeiführen können, was schließlich ein Erhärten des Sprengstoffes bzw. der Sprengstoffpatronen bewirken kann.When storing the explosives, be it in front of the cartridge or in finished state in cartridge form, this mentioned moisture content is subject depending on the storage conditions and storage temperature, however, certain fluctuations. Because you get the adhering moisture in the form of a saturated ammonium nitrate solution must think finely distributed on the surface of the explosive particles, each causes any reduction in moisture or a further attraction of moisture The drying process that follows results in the formation of the finest Crystals from the above saturated solution, by virtue of the laws of adhesion, a matting; and thus can cause the material to stick together, which ultimately a hardening of the explosive or the explosive cartridges can cause.

Ein derartiger Zustand bringt für den Sprengstoltverbraucher unter Umständen erhebliche Unannehmlichkeiten mit sich, einmal indem er die Einführung der Sprengkapsel in den zusammengebackenen Sprengstoff erschwert. Die strammen oder harten Patronen können aber auch beim Besetzen der Bohrlöcher eher zu Ladehemmungen Anlaß geben als weiche und schmiegsame Patronen.Such a condition accommodates for the explosive consumer May cause significant inconvenience once by introducing it the detonator in the caked explosive difficult. The tight or Hard cartridges can, however, more likely to jam when the boreholes are filled Give cause as soft and pliable cartridges.

Schließlich kann unter besonders ungünstigen Umständen das Hartwerden der Patronen einen derartigen Grad erreichen, daß selbst die Detonationsfähigkeit in Frage gestellt wird und die Schlagpatrone die Detonation nicht mehr mit Sicherheit auf die gesamte Ladung überträgt.Finally, under particularly unfavorable circumstances, hardening can occur of cartridges reach such a degree that even the detonation ability is questioned and the impact cartridge no longer detonates with certainty transfers to the entire load.

Es wurde nun gefunden, daß sich der beschriebene Übelstand mit Sicherheit dadurch beseitigen läßt, daß man der Sprengstoffmasse solche Substanzen zusetzt, die geeignet sind, die letzten Reste anhaftender Feuchtigkeit, die der Sprengstoff trotz der Trocknung des Ammonsalpeters während der Herstellung aufnimmt, an sich zu ziehen und physikalisch zu binden, so daß die Bildung von gesättigter Ammonsalpeterlösung, die beim Austrocknen die Kristalle verfilzen kann, nicht mehr möglich ist.It has now been found that the problem described is with certainty can be eliminated by adding such substances to the explosive mass, which are capable of removing the last remnants of adhering moisture from the explosives absorbs in spite of the drying of ammonium nitrate during manufacture to pull and physically bind, so that the formation of saturated ammonium nitrate solution, which can matt the crystals when they dry out is no longer possible.

Als in diesem Sinne geeigneter Zusatz hat sich besonders ein gefälltes Tonerdehydrat von geringer kubischer Dichte erwiesen. Eine. geringe kubische Dichte bzw. eine voluminöse Form ist für den Grad der Wirkung hierbei ausschlaggebend, da sie eine möglichst feine Verteilung sicherstellt.A precipitated additive has proven to be particularly suitable in this sense Alumina hydrate has been shown to have a low cubic density. One. low cubic density or a voluminous shape is decisive for the degree of effect here, because it ensures the finest possible distribution.

Man hat zwar Ammonsalpetersprengstoffen bereits gewisse Metalloxyde zugesetzt, z. B. Mangandioxyd oder oxydhaltiges Zinkpulver. Derartige Zusätze vermögen jedoch nicht das erwähnte Zusammenbacken der pulverförmigen Ammonsalpetersprengstoffe zu verhindern, während gemäß der vorliegenden Erfindung bereits durch einen geringen Zusatz von voluminösem Tonerdehydrat das Zusammenbacken vollkommen verhindert wird.It is true that ammonium nitrate explosives already have certain metal oxides added, e.g. B. Manganese dioxide or oxide-containing zinc powder. Such additives are capable of but not the aforementioned caking of the powdered ammonium nitrate explosives to prevent, while according to the present invention already by a low The addition of voluminous alumina hydrate prevents caking completely.

Es ist auch schon beim Eindampfen von Erdalkali-, Alkali- und Altiminiuinnitratgemischen Tonerdehydrat gebildet worden, welches auf die Hygroskopizität der fertigen Nitratgemische günstig einwirken soll.It is already at the evaporation of alkaline earth, alkali and Altiminiuinnitratengemischen Alumina hydrate has been formed, which affects the hygroscopicity of the finished nitrate mixtures should act favorably.

Jedoch handelt es sich hierbei um größere Mengen von Tonerdehydrat andersartiger Struktur, die eine gewisse Menge von außen hinzutretender Feuchtigkeit aufnehmen können. Demgegenüber ist bei dein Verfahren der vorliegenden Erlindung die Wirkung des Tonerdehydrates eine ganz andere, wie dies schon aus der angewendeten geringen Menge desselben und der besonderen Art des in Frage kommenden Nitrates hervorgeht.However, these are larger amounts of alumina hydrate different structure, which has a certain amount of external moisture be able to record. In contrast, your method of the present invention the effect of the alumina hydrate is completely different from the one already used small amount of the same and the particular type of nitrate in question emerges.

Im vorliegenden Falle wird nämlich eine schon vorhandene und gleichbleibende geringe Menge von Feuchtigkeit durch die -roße Oberrläche des in voluminöser Form zugesetzten Tonerdeliydrates gebunden.In the present case, an already existing and constant small amount of moisture due to the large surface of the in voluminous form added alumina hydrate bound.

Außerdem ist es bekanntgeworden, Ammonsalpeter und ähnlichen Stoffen, die zum Zusammenhacken neigen, voluminöse Stoffe, wie Kieselgur (Diatomit), Bimsstein, Asbest, Talkum usw., zuzusetzen. Die Wirkung dieser Zusatzstoffe ist jedoch in keiner Weise gleichwertig mit dem hier beanspruchten Zusatz von voluminösem Tonerdehy drat, was aus folgenden Vergleichen hervorgeht: Stellt man die in den nachstehenden beiden Beispielen angegebenen Ammonsalpetersprengstotfe Wetter-Detonit B und Ammonit i in der Weise her, daß man sie einmal in ihrer ursprünglichen Zusammensetzung anfertigt. zum anderen aber je i o'o des vorgesehenen Ammonsalpeters alternativ durch folgende Produkte ersetzt: i. voluminöses Tonerdehydrat. 2. Talkum, 3. Asbestpulver, _ a. Bimssteinpulver, 5. hieselgur, so beobachtet man nach einer Lagerung von i Monat bei verschiedenen Temperaturen das Folgende: i. Bei einer Lagerung in einem Wärmeschrank bei .l6' backen die Originalsprengstoffe sowie die .Sprengstoffe mit Zusatz von Talkum, Asbestpulver oder Bimssteinpulver in vollkommen gleicher Weise hart zusammen, so daß die Patronen- beim Aufschlagen auf die Kante eines Holztisches einen hellen metallischen Klang geben. Die Mischungen mit i o'o Kieselgur sind ziemlich hart zusammengebacken, wenn auch nicht ganz so hart wie die Originalsprengstoffe und die Mischungen mit den vorerwähnten Zusätzen. Die Mischungen mit Zusatz von i o ö voluminösem Tonerdehydrat bleiben dagegen völlig weich und unverändert.In addition, it has become known that ammonium nitrate and similar substances, that tend to stick together, voluminous materials such as kieselguhr (diatomite), pumice stone, Asbestos, talc, etc. to be added. However, the effect of these additives is in none Way equivalent to the here claimed addition of voluminous alumina hydrate, which can be seen from the following comparisons: If one puts the in the following two Examples given ammonite nitric blasting dead weather detonite B and ammonite i in such a way that they are once made in their original composition. on the other hand, however, each i o'o of the intended ammonium nitrate alternatively by the following Products replaces: i. voluminous alumina hydrate. 2. Talc, 3. Asbestos powder, _ a. Pumice powder, 5th hieselgur, is observed after storage for a month at different temperatures, the following: i. When stored in a heating cabinet at .l6 'the original explosives as well as the .explosives with the addition of Talc, asbestos powder or pumice powder hard together in exactly the same way, so that the cartridges light up when they hit the edge of a wooden table give a metallic sound. The mixtures with i o'o diatomaceous earth are pretty hard caked, if not quite as hard as the original explosives and the mixtures with the aforementioned additives. The mixtures with the addition of i o In contrast, voluminous alumina hydrate remains completely soft and unchanged.

z. Bei einer Warmlagerung bei 33 bis 35' ist das Gesamtbild genau dasselbe wie bei 40'-3. Bei der Lagerung im gewöhnlichen Sprengstofflager bei normaler Temperatur bleiben alle Sprengstoffe noch ziemlich weich und zeigen nur eine gewisse Zusammenkrustung 'der Oberfläche, die sich aber leicht eindrücken läßt. Lediglich die Sprengstoffe mit Zusatz von Tonerdehydrat zeigen nicht einmal diese leichte Zusammenkrustung, sondern verbleiben völlig weich und in ihrer Struktur unverändert.z. With a hot storage at 33 to 35 ', the overall picture is accurate same as 40'-3. When stored in a normal explosives store at normal All explosives remain fairly soft and show only a certain temperature Encrustation of the surface, which can however easily be indented. Only the explosives with the addition of alumina hydrate do not even show this slight agglomeration, but remain completely soft and in their structure unchanged.

Aus diesen Vergleichen ergibt- sich die völlig eigenartige im Vergleich mit dem Bekannten unerwartete und -nicht voraussehbare Wirkung des leichten voluminösen Tonerdehydrates bei geringem Zusatz, der die Leistung und die sprengtechnischen Daten der betreffenden Sprengstoffe in keiner Weise ungünstig beeinflußt.From these comparisons, the completely peculiar comparison emerges with the familiar, unexpected and unpredictable effect of the light, voluminous Alumina hydrates with a small addition, the performance and the blasting Data of the explosives concerned in no way adversely affected.

Die im gleichen Zusammenhang bekannte Verwendung von Kieselgur, gleichbedeutend mit Diatomit, hat zwar eine geringfügige ähnliche Wirkung, die aber an die Wirkung des Tonerdehydrates keineswegs heranreicht, während Kieselgur andererseits den Nachteil hat, die Übertragung der ,Sprengstoffe ungünstig zu beeinflussen bzw. praktisch aufzuheben, sobald man den Zusatz in einer derartigen Höhe nehmen wollte, die bezüglich der Weichhaltung der Patronen einen praktischen Effekt bewirken würde. Beispiel 1 Der Sprengstoff Wetter-Detonit B, bestehend aus Ammonsalpeter ... 72% Binitrotoluol ..... 2 % Holzmehl . . . . . . . . 30/0 Chlorkalium ... _ . i g % Nitroglycerin ..... - 4%. wird mit einem halben bis einem Hundertteil seines Gewichts an voluminösem Tonerdehvdrat mit einer kubischen Dichte von etwa o.2 innig vermischt.The known use of kieselguhr, synonymous with diatomite, has a slightly similar effect, but in no way comes close to the effect of alumina hydrate, while kieselguhr, on the other hand, has the disadvantage of negatively influencing or practically canceling the transfer of explosives, as soon as one wanted to take the additive at such a level that would have a practical effect in terms of keeping the cartridges soft. Example 1 The explosive Wetter-Detonit B, consisting of ammonium nitrate ... 72% binitrotoluene ..... 2% wood flour. . . . . . . . 30/0 potassium chloride ... _. ig% nitroglycerin ..... - 4%. is intimately mixed with half to one hundred part of its weight in voluminous alumina with a cubic density of about o.2.

Während Patronen derselben Sprengstoffprobe ohne Zusatz von Tonerdehydrat bei längerer Lagerung in trockener Luft oder beim Erwärmen auf 3o bis 35" stramm werden und schließlich hart zusammenbacken, bleiben die Patronen des mit Tonerdehydrat vermischten Materials, wie bereits erwähnt, vollkommen weich. Beispiel 2 Der aus Ammonsalpeter,- aromatischen Nitrokörpern, Holzmehl und q. Hundertteilen Nitroglycerin bestehende Gesteinssprengstoff Ammonit i wird mit i Hundertteil seines Gewichts an voluminösem Tonerdehydrat mit einer kubischen Dichte von etwa 0,2 innig vermischt. Die Patronen bleiben unter den gleichen Lagerungsbedingungen wie unter Beispiel i dauernd vollkommen weich.While cartridges of the same explosive sample without the addition of alumina hydrate Tight when stored in dry air or when heated to 3o to 35 " The cartridges remain with alumina hydrate mixed material, as already mentioned, completely soft. Example 2 The off Ammonite nitrate, - aromatic nitro bodies, wood flour and q. Hundreds of nitroglycerin existing rock explosive ammonite i becomes with i hundred part of its weight intimately mixed in voluminous alumina hydrate with a cubic density of about 0.2. The cartridges remain under the same storage conditions as in the example i always completely soft.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of non-caking powdered ammonium nitrate explosives in loose or cartridge form, thereby characterized that this explosive masses with an amount of at most one to a few hundred parts of a vohiminous alumina hydrate intimately mixed.