FI63011C - FREQUENCY REQUIREMENTS FOR THE PURPOSE OF SUSPENSION OF GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE - Google Patents
FREQUENCY REQUIREMENTS FOR THE PURPOSE OF SUSPENSION OF GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE Download PDFInfo
- Publication number
- FI63011C FI63011C FI812960A FI812960A FI63011C FI 63011 C FI63011 C FI 63011C FI 812960 A FI812960 A FI 812960A FI 812960 A FI812960 A FI 812960A FI 63011 C FI63011 C FI 63011C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- weight
- ammonium nitrate
- parts
- prepared
- ammonium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Description
1 630111 63011
Menetelmä ei-nalliherkän vesipitoisen geelisuspensiotyyppisen räjähdysaineen valmistamiseksiMethod for preparing an explosive of a non-detonating aqueous gel suspension type
Jakamalla erotettu patenttihakemuksesta n:o 760 613Separated from Patent Application No. 760,613
Patentti n:o 61 469 5 Vesipitoisia geeliräjähdysaineita, joiden kemiallinen energia johtuu pääasiallisesti ammoniumnitraatin termisestä hajoamisesta, käytetään laajasti kivien louhinnassa, maankai-vuussa ja malmin louhinnassa pääasiallisesti sen vuoksi, että ne ovat halpoja ja turvallisia käsitellä. Nämä räjähdysaineet sisältävät tavallisesti kalliita suspendoituja kiinteitä polttoaineita ja niitä ei voi räjäyttää nallien avulla, vaan tehokkaan räjäytyksen aikaansaamiseksi tarvitaan huomattavan bristanttisia lisäpanoksia. Tarvitaan sekä halvempia ei-nalli-herkkiä räjähdysaineita, jotka eivät sisällä lainkaan poltto-^5 aineita tai herkistysaineita että myöskin räjähdysaineita, jotka voidaan sijoittaa ja räjäyttää samalla tavalla kuin dynamiitti, mutta jotka ovat halvempia ja vähemmän alttiita satunnaiselle räjähdykselle. Nyt on huomattu, että joukko vesipitoisia geeliräjähdysaineita, jotka pohjautuvat ammoniumnit-2Q raatin suspensioihin, voidaan helposti valmistaa käyttämättä suspendoituja kiinteitä polttoaineita.Patent No. 61,469 5 Aqueous gel explosives, the chemical energy of which is mainly due to the thermal decomposition of ammonium nitrate, are widely used in rock mining, excavation and ore mining mainly because they are cheap and safe to handle. These explosives usually contain expensive suspended solid fuels and cannot be detonated with detonators, but considerably bristant additional charges are required to achieve effective detonation. There is a need for both cheaper non-detonator-sensitive explosives that do not contain any fuels or sensitizers, as well as explosives that can be placed and detonated in the same way as dynamite, but that are less expensive and less susceptible to accidental explosion. It has now been found that a number of aqueous gel explosives based on suspensions of ammonium nitrate can easily be prepared without the use of suspended solid fuels.
Hyytelömäiset vesipitoiset amraoniumnitraattisuspensio-räjähdysaineet ovat tunnettuja. Klima'n et ai. US-patentissa n:o 3 676 236 on esitetty räjähdysainekoostumuksia, jotka on 25 valmistettu vaihtelevista määristä ammoniumnitraattia, natrium-nitraattia, ammoniumperkloraattia, heksametyleenitetramiinia, typpihappoa, hienojakoista kiinteää polttoainetta, hydroksi-substituoitua sakeutusainetta ja verkkoutusainetta. Aikaisemmin tunnetut räjähdysainekoostumukset ovat erityisen käyttökel-3q poisia sijoitettaviksi verraten suuriin, pitkien välimatkojen päässä toisistaan oleviin poranreikiin, jollaisia tavanomaisesti käytetään kovien kivilajien avolouhinnassa. Tämän tyyppiset räjähdysaineet räjäytetään tavanomaisesti nallien ja brisant-tisten lisäräjähdysainepanosten avulla.Jelly aqueous ammonium nitrate suspension explosives are known. Klima'n et al. U.S. Patent No. 3,676,236 discloses explosive compositions prepared from varying amounts of ammonium nitrate, sodium nitrate, ammonium perchlorate, hexamethylenetetramine, nitric acid, a finely divided solid fuel, a hydroxy-substituted thickener, and a crosslinking thickener. Previously known explosive compositions are particularly useful for placement in relatively large, long-spaced boreholes such as are commonly used in opencast mining of hard rock types. Explosives of this type are usually detonated by means of detonators and high-explosive charges.
Nyt on huomattu, että ei-nalliherkkiä räjähdysaineita voidaan valmistaa käyttämällä samoja aineksia kuin mitä käytettiin aikaisemmin, mutta tarvitsematta sisällyttää niihin hienojakoista kiinteää polttoainetta, huolehtien siitä, että aines- 2 63011 ten määräsuhteet pidetään ahtaissa rajoissa seuraavan menetelmän mukaan: (a) valmistetaan emäliuos, joka sisältää26-36 paino-% vettä, 14-24 paino-% heksametyleenitetramiinia, ammoniumnitraat-tia määrä, joka on 30 paino-%:ista liuoksen kyllästymisen 5 aiheuttavaan määrään asti 5-15 paino-% ammoniumperkloraattia ja niin paljon typpihappoa, että pH saadaan välille 4,0-6,5, ja (b) lisätään 80-175 paino-osaa ammoniumnitraattijauhetta jokaista 100 osaa kohti vaiheessa (a) valmistettua emäliuos-ta, niin että saadun koostumuksen kokonaisvesipitoisuus tulee 10 välille 13-18 paino-% yhdessä riittävän määrän kanssa polysak-karidikumia seoksen sakeuttamiseksi geelisakeuteen.It has now been found that non-detonators can be manufactured using the same materials as previously used, but without the need to include a finely divided solid fuel, ensuring that the proportions of the materials are kept within a narrow range by the following method: (a) preparation of the mother liquor; containing 26 to 36% by weight of water, 14 to 24% by weight of hexamethylenetetramine, ammonium nitrate in an amount of 5 to 15% by weight to 5% by weight of ammonium perchlorate and as much nitric acid as to saturate the solution so that the pH is obtained in the range of 4.0 to 6.5, and (b) 80 to 175 parts by weight of ammonium nitrate powder are added for every 100 parts of the mother liquor prepared in step (a) so that the total water content of the composition obtained is between 13 and 18% by weight together with a sufficient amount of polysaccharide rubber to thicken the mixture to gel consistency.
Edullinen menetelmä emäliuoksen valmistamiseksi edellä esitetyssä vaiheessa (a) on seuraavanlainen:The preferred method for preparing the mother liquor in step (a) above is as follows:
Sekoitetaan 30-40 paino-%:iin heksametyleenitetramiinin 15 vesiliuosta riittävästi typpihappoa pHsn saamiseksi välille 5,0-5,3 samalla kun saadun seoksen lämpötilaa säädetään, niin että se ei nouse 66°C:n yläpuolelle, vesiliuoksen valmistamiseksi, jonka heksametyleenitetramiinin pitoisuus on 25-35 paino-%, sen jälkeen liuotetaan tiettyyn määrään tätä liuosta riittäväs- 20 ti ammoniumperkloraattia, niin että lopulliseksi konsentraa- tioksi tulee 5,0-6,0 % , riittävästi natriumnitraattia, niin että lopulliseksi konsentraatioksi tulee 8,0-9,0 % sekä riittävästi ammoniumnitraattia, niin että lopulliseksi konsentraatioksi tulee 30-45 %.Mix 15 to 40% by weight of an aqueous solution of hexamethylenetetramine with sufficient nitric acid to bring the pH to between 5.0 and 5.3 while adjusting the temperature of the resulting mixture so that it does not rise above 66 ° C to prepare an aqueous solution having a hexamethylenetetramine content of 25-35% by weight, then dissolved in a certain amount of this solution with sufficient ammonium perchlorate to a final concentration of 5.0-6.0%, sufficient sodium nitrate to give a final concentration of 8.0-9, 0% and sufficient ammonium nitrate so that the final concentration becomes 30-45%.
25 Tähän emäliuokseen voidaan sen jälkeen sekoittaa edul lisesti hienoksijauhettua ammoniumnitraattijauhetta ja riittävästi sakeutusainetta ei-nalliherkän sellaisen räjähdysaine-geelin muodostamiseksi, johon ammoniumnitraatti on suspendoitu-neena.This mother liquor can then be preferably mixed with finely ground ammonium nitrate powder and a sufficient thickener to form a non-detonator-sensitive explosive gel in which ammonium nitrate is suspended.
30 Menetelmän eri vaiheissa on kriittisiä piirteitä, ja mikäli niistä huomattavasti poiketaan, voi se aiheuttaa epäonnistumisen. Seuraavassa selostetaan kunkin vaiheen kriittisiä piirteitä:30 The various stages of the method have critical features and, if deviated from significantly, can lead to failure. The critical features of each step are described below:
Vaihe (a) 35 Tämän vaiheen alussa tapahtuu eksoterminen reaktio, jos menetellään esimerkkien mukaisesti. Alussa on edullisesti läsnä vain vettä, heksametyleenitetramiinia ja typpihappoa, 3 63011 joten lämpötilaa ja pH-arvoa voidaan hyvin säätää. Lämpötilan ylärajaa tulee tarkasti valvoa sivureaktion aiheuttaman hajoamisen ehkäisemiseksi. Lämpötila pysytetään edullisesti välillä 50-60°C.Step (a) 35 At the beginning of this step, an exothermic reaction occurs if the procedure is followed according to the examples. Initially, only water, hexamethylenetetramine and nitric acid, 3 63011, are preferably present so that the temperature and pH can be well adjusted. The upper temperature limit should be closely monitored to prevent decomposition due to side reaction. The temperature is preferably maintained between 50 and 60 ° C.
Koska ammoniumnitraatin liukeneminen on endoterminen 5 tapahtuma, voidaan tämä suorittaa nopeammin ja sopivammin tuomalla lisää lämpöä höyrykierukan tai muun lämmönvaihtolait-teen kautta. Tämän vaiheen aikana tuodaan edullisesti tarpeeksi lämpöä, niin että lopullinen lämpötila vaiheeseen (b) valmistauduttaessa on 35-50°C.Since the dissolution of ammonium nitrate is an endothermic event, this can be accomplished more quickly and conveniently by introducing additional heat through a steam coil or other heat exchange device. During this step, enough heat is preferably introduced so that the final temperature in preparation for step (b) is 35-50 ° C.
10 Vaihe (b)10 Step (b)
Vaiheessa (a) valmistettu liuos voidaan haluttaessa pitää varastossa ja osa siitä voidaan käyttää emäliuoksena erilaisten räjähdysainetuotteiden valmistamiseksi. On taloudellisempaa ja sopivampaa kuitenkin käyttää tätä liuosta sen 15 tullessa vaiheesta (a) ennen kuin se kylmenee. Tässä vaiheessa käytetyn ammoniumnitraatin tulee olla hienoksijauhettua ja vapaa kokkareista. Polysakkaridikumin ja verkkoutusaineen yhdistelmä tulee valita niistä, joita on saatavana kaupasta ja joilla valmistettu suspensio saadaan geeliyhtymään. Eräät kumit 20 eivät muodosta riittävän lujaa geeliä tämän suspension pH-arvossa (noin 5,8-5,9).The solution prepared in step (a) can be stored if desired and part of it can be used as a mother liquor for the preparation of various explosive products. However, it is more economical and more convenient to use this solution as it comes from step (a) before it cools down. The ammonium nitrate used at this stage should be finely ground and free of lumps. The combination of the polysaccharide gum and the crosslinking agent should be selected from those commercially available which cause the prepared suspension to gel. Some gums 20 do not form a sufficiently strong gel at the pH of this suspension (about 5.8-5.9).
Seuraavissa esimerkeissä valaistaan erilaisten ei-nalli-herkkien tuotteiden valmistusta.The following examples illustrate the manufacture of various non-detonator-sensitive products.
Esimerkki 1 25 Puhtaaseen sekoituslaitteella varustettuun reaktioasti- aan pantiin 8 349 osaa vettä. Tähän lisättiin samalla sekoittaen 4 914 osaa kiinteää heksametyleenitetramiinijauhetta ja sekoittamista jatkettiin liuoksen muodo s tiimi seen asti.Example 1 8 349 parts of water were placed in a clean reaction vessel equipped with a stirrer. To this was added 4,914 parts of solid hexamethylenetetramine powder while stirring, and stirring was continued until the solution formed.
Tähän liuokseen lisättiin 1 988 osaa typpihappoa (69-%:sta: 30 42° Baum€) samalla sekoittaen ja pysyttäen lämpötila välillä noin 45-60°C lämmön kehittymisen ajan jatkaen sekoittamista sen jälkeen, kun reaktio oli täysin lakannut, mitä osoitti pH:n muuttumattomuus ja lämpötilan aleneminen. Tässä vaiheessa mitattiin pH-arvoksi 5,1-5,3 38°C:ssa.To this solution was added 1,988 parts of nitric acid (69%: 30 ° C) while stirring and maintaining the temperature between about 45-60 ° C for the evolution of heat, continuing to stir after the reaction was completely stopped, as indicated by the pH: n invariance and temperature drop. At this point, the pH was measured at 5.1-5.3 at 38 ° C.
35 Tähän liuokseen lisättiin sen jälkeen 10 602 osaa palloiksi muodostettua ammoniumnitraattia samalla sekoittaen ja kuumentaen reaktoria höyryvaipan avulla. Samalla kun yllä- 4 63011 pidettiin lähes 50°C:n lämpötila, liuotettiin seokseen myös 1 551 osaa ammoniumperkloraattia ja 2 586 osaa natriumnitraattia. Valmiin liuoksen ominaisuudet, määritettynä useasta, edellä kuvatulla tavalla valmistetusta erästä, olivat seuraavat: pH 5,8-5,9 5 3 ominaispaino 1,34-1,35 g/cmTo this solution was then added 10,602 parts of spherical ammonium nitrate while stirring and heating the reactor with a steam jacket. While maintaining a temperature of nearly 50 ° C, 1,551 parts of ammonium perchlorate and 2,586 parts of sodium nitrate were also dissolved in the mixture. The properties of the finished solution, determined from several batches prepared as described above, were as follows: pH 5.8-5.9 5 3 specific gravity 1.34-1.35 g / cm
kiteytyslämpötila -4°Ccrystallization temperature -4 ° C
Edellä kuvattua liuosta käytettiin sen jälkeen neste-faasina seuraavassa selostetun hyydytetyn suspension muodostamiseen 38-49°C:n lämpötilassa.The solution described above was then used as the liquid phase to form the coagulated suspension described below at 38-49 ° C.
^ Sekoitusastiaan pantiin 1 960 osaa hienoksijauhettua ammoniumnitraattia ja sitten lisättiin riittävä määrä edellä kuvattua nestettä samalla sekoittaen tasa-aineisen ja kokka-reettoman lietteen muodostamiseksi. Loput edellä kuvatun nesteen 2 000 osan suuruisesta kokonaismäärästä lisättiin ja ^ sen jälkeen samalla sekoittaen yhdessä 40 osan kanssa guar-kumia ja verkkoutusainetta, jotka lisättiin imurien kautta sellaisella nopeudella, että sekoittuminen tapahtui perusteellisesti eikä kokkareita muodostunut. Sakeutuneen suspension annettiin saavuttaa geelikonsistenssi, mihin kului aikaa noin 20 8-10 minuuttia guar-kumin lisäyksen päättymisestä. Tuote käsitti 4 000 paino-osaa ei-nalliherkkää vesipitoista geeli-suspen- 3 siotyyppistä räjähdysainetta, jonka tiheys oli 1,20-1,25 g/an ja pH oli 5,9-6,2. Eri komponenttien %-määrät valmiissa seoksessa olivat (yhden desimaalin tarkkuudella) seuraavat: 251960 parts of finely ground ammonium nitrate were placed in a mixing vessel and then a sufficient amount of the liquid described above was added while stirring to form a uniform and lump-free slurry. The remainder of the total amount of 2,000 parts of the liquid described above was added, followed by mixing with 40 parts of guar gum and crosslinking agent, which were added through the vacuum cleaners at such a rate that mixing was thorough and no lumps formed. The thickened suspension was allowed to reach gel consistency, which took about 20 to 10 minutes after the addition of guar gum was complete. The product comprised 4,000 parts by weight of a non-detonating aqueous gel suspension type explosive having a density of 1.20-1.25 g / an and a pH of 5.9-6.2. The% amounts of the various components in the finished mixture were as follows (to one decimal place): 25
Ainekset paino-% vettä 14,9 typpihappoa 100 %:iseksi laskettuna) 2,3 heksametyleenitetramiinia 8,2 ammoniumnitraattia liuoksessa 17,7 30 ammoniumperkloraattia 2,6 natriumnitraattia 4,3 ammoniumnitraattia (jauhettua) 49,0Ingredients% by weight water 14.9 nitric acid 100%) 2.3 hexamethylenetetramine 8.2 ammonium nitrate in solution 17.7 30 ammonium perchlorate 2.6 sodium nitrate 4.3 ammonium nitrate (ground) 49.0
Guar-kumia (NGL 4 779, New, FP) (Stein-Hall) yhdessä verkkoutusaine x RO:n (x = kaliumpyroantimoniitti) (Stein-Hall) kanssa 1,0 paino-% 5 6301 1 1 'Guar gum (NGL 4 779, New, FP) (Stein-Hall) together with crosslinking agent x RO (x = potassium pyrantimonite) (Stein-Hall) 1.0% by weight 5 6301 1 1 '
Esimerkki 2Example 2
Vaiheessa (a) valmistettiin liuos samoin kuin esimerkissä 1 seuraavista raaka-aineista: paino-% heksametyleenitetramiinia 15,3 5 vettä 30,6 typpihappoa 6,5 ammoniumperkloraattia 5,1 natriumnitraattia 8,5 ammoniumnitraattia 34,0 100,0 paino-% 58,8 osaan saatua liuosta lisättiin 36,3 osaa hienoksijauhettua ammoniumnitraattia ja 0,9 osaa guar-kumia yhdessä verkkoutusaineen (Stein-Hall NGL4 779 New, FF yhdessä verkkou-tusaineen RO kanssa) samalla perusteellisesti sekoittaen.In step (a), a solution was prepared as in Example 1 from the following raw materials:% by weight of hexamethylenetetramine 15.3 5% water 30.6 nitric acid 6.5 ammonium perchlorate 5.1 sodium nitrate 8.5 ammonium nitrate 34.0 100.0% by weight 58 To 8 parts of the resulting solution were added 36.3 parts of finely ground ammonium nitrate and 0.9 parts of guar gum together with a crosslinking agent (Stein-Hall NGL4 779 New, FF together with a crosslinking agent RO) while stirring thoroughly.
^5 Saatiin ei-nalliherkkä vesipitoinen geelin muodossa oleva räjähdysaine, jonka varastointikestävyys oli erittäin hyvä.^ 5 A non-detonating aqueous gel explosive with very good storage stability was obtained.
20 25 30 3520 25 30 35
Claims (2)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US55675475 | 1975-03-10 | ||
US05/556,754 US3962001A (en) | 1975-03-10 | 1975-03-10 | Method of manufacturing a cap-sensitive and non-sensitive aqueous gel suspension explosive |
FI760613A FI61469C (en) | 1975-03-10 | 1976-03-10 | FRAMEWORK FOR FRAMSTENSING OF ETCALLY SENSITIVE VATED GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE |
FI760613 | 1976-03-10 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI812960L FI812960L (en) | 1981-09-23 |
FI63011B FI63011B (en) | 1982-12-31 |
FI63011C true FI63011C (en) | 1983-04-11 |
Family
ID=26156791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI812960A FI63011C (en) | 1975-03-10 | 1981-09-23 | FREQUENCY REQUIREMENTS FOR THE PURPOSE OF SUSPENSION OF GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI63011C (en) |
-
1981
- 1981-09-23 FI FI812960A patent/FI63011C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI812960L (en) | 1981-09-23 |
FI63011B (en) | 1982-12-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3770522A (en) | Emulsion type explosive composition containing ammonium stearate or alkali metal stearate | |
US3660182A (en) | Explosive compositions and method of preparation | |
US5507892A (en) | Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture | |
US3355336A (en) | Thickened water-bearing inorganic oxidizer salt explosive containing crosslinked galactomannan and polyacrylamide | |
US3202556A (en) | Method for gelling water-bearing explosive compositions containing galactomannan gums | |
US3356547A (en) | Water-in-oil explosive emulsion containing organic nitro compound and solid explosive adjuvant | |
US3294601A (en) | Hexamethylene tetramine and ammonium nitrate containing explosive composition | |
NZ202647A (en) | Melt explosive composition containing napthalene sulfonate derivatives | |
US3445305A (en) | Gelation of galactomannan containing water-bearing explosives | |
US4976793A (en) | Explosive composition | |
FI63011C (en) | FREQUENCY REQUIREMENTS FOR THE PURPOSE OF SUSPENSION OF GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE | |
US3962001A (en) | Method of manufacturing a cap-sensitive and non-sensitive aqueous gel suspension explosive | |
US3622408A (en) | Water-bearing explosives thickened with a partially hydrolyzed acrylamide polymer | |
US2548693A (en) | Process of producing explosives containing ammonium nitrate | |
US4718953A (en) | High explosive compound in nitrate salt matrix | |
US4388254A (en) | System for making a homogeneous aqueous slurry-type blasting composition | |
US3734864A (en) | Aqueous gel for slurry explosives composition and method of preparing said gel | |
US3347722A (en) | Thickened ammonium nitrate blasting composition containing aluminum and urea | |
US3617402A (en) | Aqueous slurry blasting composition containing an aliphatic amine salt and a water soluble inorganic perchlorate | |
US2190703A (en) | Perchlorate explosive | |
KR800000456B1 (en) | Method of manufacturing cap-sensitive and non-sensitive aqueous gel suspension explosive | |
CA1062470A (en) | Method of manufacturing a non-sensitive aqueous gel suspension explosive | |
US3524777A (en) | Slurry explosive containing an improved thickening agent | |
US4456494A (en) | System for making an aqueous slurry-type blasting composition | |
US3291664A (en) | Preparation of explosive substances containing carboxymethyl cellulose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: GULF OIL CORPORATION |