DE922816C

DE922816C - Verfahren zur Herstellung von Sprengstoffen

Info

Publication number: DE922816C
Application number: DEI5921A
Authority: DE
Inventors: Samuel Henry Davidson; George Percy Sillitto
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1951-07-03
Filing date: 1952-05-30
Publication date: 1955-01-27
Also published as: FR1057358A; US2711366A; BE512537A; GB700028A

Description

AUSGEGEBEN AM 27. JANUAR 1955

15921 IVb j 78 c

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht s'idh auf Verbesserungen an Sprengstoffen und insbesondere auf hoehwirksame Gelatine- oder Halbgelatinesprengstoffgemische, welche einen hohen Anteil von beispielsweise mindestens 50% Ammoniumnitrat enthalten und die insbesondere für den Gebrauch bei Tunnelsprengungen in hartem Gestein und für ähnliche Zwecke geeignet sind, wo es schwierig ist, für eine ordnungsmäßige Lüftung Sorge zu tragen.

Wenn derartige Sprengstoffgemische gezündet werden, werden die erzeugten Gase, wenn die Mischung nicht sauerstoffpositiv eingestellt ist, sehr große Mengen an Kohlenoxyd enthalten. Wenn andererseits derartige Sprengstoffgemische sauerstoffpositiv eingestellt sind, jedoch eine unzureichende Menge an Nitroglycerin od. dgl. enthalten, um bei der Detonation eine vollkommene Reaktion zu ergeben, enthalten die Explosionsgase leicht saure St'ickstoffoxyde. Wenn große Sprengstoffladungen in einem begrenzten Raum, beispiels- ao weise bei Tunnelarbeiten, abgeschossen werden, bleiben Stickoxyde zurück, die in Gegenwart von feuchter Luft Säuren bilden, welche in der Form von feinen Tröpfchen eine lange Zeit bestehenbleiben, und diese feinen sauren Tröpfchen können as in solcher Menge vorliegen, daß sie die Kehlen und Augen der Arbeiter reizen. Durch Einverleiben von elementarem Schwefel, beispielsweise in einer Menge von 2°/o, in solche sauerstoffpositiv eingestellte Sprengstoffe ist es, wenn mindestens die sechsfache Menge an Natriumnitrat ebenfalls einverleibt ist, möglich, ein Freiwerden von Schwefeloxyden zu verhindern, wodurch die Bildung der erwähnten Stickoxyde verhindert bzw. stark

zurückgedrängt wird, mit dem Ergebnis, daß die Arbeit 15 bis 20 Minuten nach der Explosion in solchen Räumen wieder aufgenommen werden kann. Es ist jedoch nicht wünschenswert, Schwefel hierbei zu verwenden, und zwar wegen seiner relativ hohen Kosten, und demgemäß ist es wünschenswert, andere Verfahren zu finden, um diesen Nachteil zu überwinden. Es kommt noch hinzu, daß durch die Notwendigkeit, Natriumnitrat zuzusetzen/ verhindert wird, daß große Mengen an Ammoniumnitrat verwendet werden können, was aber notwendig ist, um Sprengstoffgemische von entsprechend hoher Sprengkraft zu erzeugen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile dadurch überwunden werden können, daß den Sprengstoffmischungen der erwähnten Art eine solche Menge Calciumsulfat zugesetzt wird, daß 100 Teile des fertigen Sprengstoffes nicht mehr als 5 Gewichtsteile Calciumsulfat enthalten.

Falls erwünscht, kann den Sprengstoffen auch Harnstoff in solchen Mengen zugesetzt werden, daß 100 Gewichtsteile des erhaltenen Sprengstoffes 0,5 bis 5 Gewichtsteile Harnstoff enthalten.

Gemäß der Erfmdlung besteht also das Verfahren ^a5 zur Herstellung von hochwirksamen Gelatine- oder Halbgelatinesprengstoffgemischen, welche einen hohen Anteil an Ammoniumnitrat enthalten, darin, daß diesen eine solche Menge an Calciumsulfat einverleibt wird, daß 100 Gewichtsteile des fertigen Sprengstoffgemisches nicht mehr als S Gewichtsteile dieses Stoffes enthalten.

Gewünschtenfalls kann beim Verfahren gemäß der Erfindung dem Sprengstoff .,auch eine solche Menge Harnstoff einverleibt werden, daß 100 Gewichtsteile der Sprengstoffmischung 0,5 bis 5 Gewichtsteile dieses Stoffes enthalten.

Die hochwirksamen Gelatine- oder Halbgelatinesprengstoffgemische gemäß der Erfindung mit einem hohen Anteil an Ammoniumnitrat sind also dadurch gekennzeichnet, daß sie nicht mehr als 5 Gewichtsteile Calciumsulfat mit oder ohne 0,5 bis 5 Gewichtsteilen Harnstoff auf 100 Gewichtsteile der Sprengstoffmischung enthalten.

Wenn Calciumsulfat in Mengen von über 5 Gewichtsteilen auf 100 Teile des Sprengstoffgemisches angewendet wird, wird seine Sprengkraft wesentlich verringert. Mengen von weniger als etwa 0,5 Gewichtsteilen rufen nicht den gewünschten Effekt hervor.

Vorzugsweise enthalten 100 Gewichtsteile der Sprengstoffmischung bei Abwesenheit von Harnstoff 4 Gewichtsteile Calciumsulfat.

Wenn der Mischung außerdem Harnstoff einverleibt wird, ist es wünschenswert, daß die Menge an diesem Stoff so niedrig wie möglich gehalten wird, da große Mengen dieses Stoffes zur Bildung von Sprengstoffgemischen führen, welche ungewöhnlich hygroskopisch sind und demgemäß hierbei besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um den Überschuß an Feuchtigkeit zu binden. Ein bevorzugtes Sprengstoffgemisch gemäß der Erfindung, welches Harnstoff enthält, ist ein solches, in dem 100 Gewichtsteilen der Sprengstoffmischung

Gewichtsteile Harnstoff und 2 Gewichtsteile Calciumsulfat einverleibt sind.

In den folgenden Beispielen sind einige Sprengstoffgemische gemäß der Erfindung angegeben, worauf diese jedoch nicht beschränkt ist. Die Teile sind Gewichtsteile.

70 Beispiel 1

80 : 20-Mischung von Nitroglycerin und Äthylenglykoldinitrat .. 25,5 Teile

Nitrocellulose 0,9 -

Orthonitrotoluol' 4,0 -

Holzmehl 2,5 -

Ammoniumnitrat . , 62,8 -

Calciumsulfat (Anhydrit) 4,0 -

Calciumcarbonat 0,3 -

Die Wirksamkeit eines derartigen Gelatinesprengstoffes beträgt 85% derjenigen von Sprenggelatine.

Beispiel 2

80 :20-Mischung von Nitroglycerin und Äthylenglykoldinitrat .. 25,5 Teile

Nitrocellulose 0,9 -

Orthonitrotoluol 4,0 -

Holzmehl 2,5 -

Ammoniumnitrat 62,8 -

Calciumsulfat (Anhydrit) 2,0 -

Harnstoff 2,0 -

Kreide 0,3 -

Beispiel 3

80 : 20-Mischung von Nitroglycerin und Äthylenglykoldinitrat .. 25,5 Teile

Nitrocellulose 0,9 -

Orthonitrotoluol 4,0 -

Holzmehl 3,0 -

Ammoniumnitrat 50,3 -

Natriumnitrat 12,0 -

Kreide 0,3 -

Harnstoff 2,0 -

Calciumsulfat (Anhydrit) 2,0 -

Die Wirksamkeit eines derartigen Gelatinesprengstoffes beträgt 78% derjenigen von Sprenggelatine.

Beispiel 4

80 : 20-Mischung von Nitroglycerin und Äthylenglykoldinitrat. . 15,0 Teile

Nitrocellulose 0,3 -

Holzmehl 3,4 -

Ammoniumnitrat 73,0 -

Aluminium 4,0 -

Kreide . .. ·. 0,3 -

Calciumsulfat (Anhydrit) 4,0 -

Die Wirksamkeit eines derartigen Gelatinesprengstoffes beträgt 82,9 °/o derjenigen von Sprenggelatine. 12«?

Wenn Ladungen der Sprengstoffe der Beispiele bis 4 in einer Menge von 41 kg in einem Tunnel abgeschossen werden, entstehen Dämpfe, welche Minuten nach dem Abschießen die Augen oder die Kehlen der Arbeiter nicht reizen. Wenn demegenüber eine Ladung eines Sprengstoffes ent-

sprechend den Beispielen ι und 4, die jedoch kein Calciumsulfat enthalten, und Ladungen von ähnlichen Zusammensetzungen wie diejenigen der Beispiele 2 und 3, die jedoch weder Harnstoff noch Calciumsulfat enthalten, in einem Tunnel abgeschossen werden, entstehen Dämpfe, welche 15 Minuten nach dem Abschießen die Augen und Kehlen der Arbeiter stark reizen.

Ein weiterer Vorteil der Sprengstoffe gemäß der Erfindung, die keinen Schwefel enthalten, besteht darin, daß bei Anwendung von Schwefel es erforderlich ist, mindestens das Sechsfache der Menge des Natriumnitrats zuzusetzen, um die Bildung von Schwefeloxyden in den Explosionsgasen zu verhindern, während es beim Zusatz von Calciumsulfat mit oder ohne Harnstoff gemäß der Erfindung nicht notwendig ist, Natriumnitrat zuzusetzen, und es so ermöglicht wird, daß eine größere Menge Ammoniumnitrat den Sprengstoffmischungen zugesetzt werden kann, wodurch Sprengstoffe mit verbesserter Wirksamkeit entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verfahren zur Herstellung von hochwirksamen Gelatine- oder Halbgelatinesprengstoffmischungen, welche einen hohen Gehalt an Ammoniumnitrat aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß diesen eine solche Menge Calciumsulfat zugesetzt wird, daß 100 Gewichtsteile der Sprengstoffmischung nicht mehr als 5 Gewichtsteile dieses Stoffes enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoffmischung eine solche Menge Calciumsulfat einverleibt wird, daß 100 Gewichtsteile des sich ergebenden Sprengstoffes 4 Gewichtsteile dieses Stoffes enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sprengstoff außerdem eine solche Menge Harnstoff einverleibt wird, daß 100 Gewichtsteile der gebrauchsfertigen Sprengstoffmischung 0,5 bis 5 Gewichtsteile dieses Stoffes enthalten.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß solche Mengen an Calciumsulfat und Harnstoff dem Sprengstoff einverleibt werden, daß 100 Gewichtsteile der gebrauchsfertigen Sprengstoffmischung 2 Gewichtsteile Harnstoff und 2 Gewichtsteile Calciumsulfat enthalten.

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