NO311670B1

NO311670B1 - explosive emulsion

Info

Publication number: NO311670B1
Application number: NO19993278A
Authority: NO
Inventors: Gerard Chaloyard
Original assignee: Nobel Explosifs France
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2002-01-02
Also published as: ATE236863T1; EP0968985A1; SK90999A3; OA11073A; NO993278L; FR2780726A1; RU2222519C2; HU9902263D0; HUP9902263A2; EP0968985B1; CZ294205B6; CZ9902408A3; DE69906626D1; DE69906626T2; BG103547A; ES2196739T3; BG64046B1; FR2780726B1; UA58528C2; PL189609B1

Abstract

The encased, dispersed gas phase sensitized, water-in-oil type explosive emulsion comprises ammonium nitrate, sodium nitrate, water, hydrocarbon fuel, emulsifier and aluminum. The encased, dispersed gas phase sensitized, water-in-oil type explosive emulsion comprises (wt.%): 60-70 ammonium nitrate; 8-14 sodium nitrate; 4-7 water; 0.5-5 hydrocarbon fuel; 0.5-5 emulsifier; and 12-18 aluminum; the sum of ammonium nitrate and sodium nitrate being 70-80% and the sum of ammonium nitrate, sodium nitrate, water, hydrocarbon fuel, emulsifier and aluminum being 95-100%.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører det generelle området av industrielle sprengstoff for sivilt bruk. The present invention relates to the general area of industrial explosives for civilian use.

Oppfinnelsen vedrører nye innesluttede sprengstoffemulsjoner som særlig er egnet for å sprenge harde bergarter i stein-brudd eller på større anlegg. The invention relates to new contained explosive emulsions which are particularly suitable for blasting hard rocks in quarries or on larger facilities.

Innesluttede sprengstoffemulsjoner av typen vann-i-olje er vel kjent for de fagkyndige på området. De omfatter som bestanddeler: - en diskontinuerlig vandig fase i form av smådråper av en vandig oppløsning av uorganiske oksydasjonssalter, - en vann-ublandbar kontinuerlig organisk fase hvori de ovenfor angitte smådråper er dispergert, - et emulgeringsmiddel som danner en emulsjon av vandige smådråper gjennom den kontinuerlige organiske fase, - en diskontinuerlig gassfase som er homogent dispergert i emulsjonen, som øker emulsjonens tennladningsfølsomhet, idet hver boble av dispergert gass virker som en heteflekk. Contained explosive emulsions of the water-in-oil type are well known to those skilled in the art. They include as constituents: - a discontinuous aqueous phase in the form of droplets of an aqueous solution of inorganic oxidation salts, - a water-immiscible continuous organic phase in which the above-mentioned droplets are dispersed, - an emulsifier which forms an emulsion of aqueous droplets through it continuous organic phase, - a discontinuous gas phase that is homogeneously dispersed in the emulsion, which increases the ignition charge sensitivity of the emulsion, as each bubble of dispersed gas acts as a hot spot.

Sammenlignet med de vanlige dynamitter som inneholder fra 25% til 45% nitroglyserin, er de ovenfor angitte sprengstoffemulsjoner sikre å anvende og deres fremstilling er markert forbedret. På den annen side er de markert mindre kraftfulle og frigir mindre sprengenergi. Compared with the ordinary dynamites containing from 25% to 45% nitroglycerin, the above-mentioned explosive emulsions are safe to use and their manufacture is markedly improved. On the other hand, they are markedly less powerful and release less explosive energy.

Fagkyndige på området har lenge søkt etter sprengstoffemulsjoner av den ovennevnte type som har både sikkerheten og tennladningsfølsomheten til kjente innesluttede sprengstoffemulsjoner og som har kraften til dynamitter, dvs. en detonasjonshastighet i området på 6.000 m/s som målt ved en begrenset diameter på 8 0 mm, og med en total energi målt under vann som er større enn omtrent 1.100 kal/g. Those skilled in the art have long searched for explosive emulsions of the above type which have both the safety and ignition charge sensitivity of known contained explosive emulsions and which have the power of dynamites, i.e. a detonation velocity in the range of 6,000 m/s as measured at a limited diameter of 80 mm , and with a total energy measured underwater that is greater than approximately 1,100 cal/g.

Det er vel kjent å øke densiteten av sprengstoffer for å øke deres detonasjonshastighet. I tilfellet med innesluttede sprengstoff emulsjoner som er sensibilisert ved hjelp av en dispergert gassfase vil en økning i densitet involvere et fall i innholdet av gassfase, uttrykt i volum, og således redusere tennladningsfølsomhet. It is well known to increase the density of explosives to increase their detonation speed. In the case of contained explosive emulsions which are sensitized by means of a dispersed gas phase, an increase in density will involve a drop in gas phase content, expressed by volume, thus reducing ignition charge sensitivity.

Det er mulig å kompensere for denne reduserte følsomhet ved å innlemme sensibiliseringsmolekyler i blandingen, slik som hydrazinnitritt og organiske nitrater, særlig aminnitrater som metylaminnitrat, eller alternativt reaksjonskatalysatorer som kobberklorid, eller forøvrig svært reaktive oksydasjonsmidler som klorater eller perklorater. It is possible to compensate for this reduced sensitivity by incorporating sensitizing molecules into the mixture, such as hydrazine nitrite and organic nitrates, especially amine nitrates such as methylamine nitrate, or alternatively reaction catalysts such as copper chloride, or otherwise highly reactive oxidizing agents such as chlorates or perchlorates.

Bruk av slike stabiliseringsmolekyler, katalysatorer og/eller reaktive oksydasjonsmidler gir imidlertid en betydelig risiko for en pyroteknisk ulykke. Årsaken til dette er at organiske nitrater, klorater og perklorater er særlig farlige å hånd-tere, hydrazinnitrat er ustabilt og metallkatalysatorer kan reagere med ammoniumnitrat, et uorganisk oksydasjonsmiddel-salt som alltid i praksis anvendes i blandingene, alene eller som en blanding med andre oksydasjonsmiddelsalter. However, the use of such stabilizing molecules, catalysts and/or reactive oxidizing agents poses a significant risk of a pyrotechnic accident. The reason for this is that organic nitrates, chlorates and perchlorates are particularly dangerous to handle, hydrazine nitrate is unstable and metal catalysts can react with ammonium nitrate, an inorganic oxidizing agent salt that is always used in practice in the mixtures, alone or as a mixture with other oxidizing agent salts .

Patentsøknad EP 598.115 beskriver for eksempel energetiske sprengstoffemulsjoner basert på ammoniumnitrat inneholdende et aminnitrat og/eller hydrazinnitrat som sensibilisator. Patent application EP 598,115 describes, for example, energetic explosive emulsions based on ammonium nitrate containing an amine nitrate and/or hydrazine nitrate as sensitiser.

US patent 4.371.408 beskriver sprengstoffemulsjoner som er basert på ammoniumnitrat og natriumnitrat som er sensibilisert med et aminnitrat og som inneholder CuCl2 som detona-sjonskatalysator. US patent 4,371,408 describes explosive emulsions which are based on ammonium nitrate and sodium nitrate which are sensitized with an amine nitrate and which contain CuCl2 as detonation catalyst.

Det er også i praksis kjent å innlemme aluminium i sprengstoff emulsjoner for å øke deres energi. Økningen i aluminiuminnholdet er imidlertid begrenset i praksis ved det faktum at det energetiske utbytte som er forholdet mellom den målte energi og den teoretiske beregnede energi, da vil reduseres i stor grad. It is also known in practice to incorporate aluminum into explosive emulsions to increase their energy. However, the increase in the aluminum content is limited in practice by the fact that the energetic yield, which is the ratio between the measured energy and the theoretical calculated energy, will then be greatly reduced.

Det er videre kjent at detonasjonshastigheten reduseres når aluminiuminnholdet øker, på grunn av reduksjonen i innholdet, uttrykt i masse, av gassformige produkter i dekomposisjons-produktene. It is further known that the detonation speed is reduced when the aluminum content increases, due to the reduction in the content, expressed by mass, of gaseous products in the decomposition products.

På grunnlag av denne lære og disse funn synes det utenkelig for en fagkyndig på området å oppnå emulsjoner som har alle de ønskede egenskaper og trekk som nevnt i det foregående. Denne forutinntatthet har imidlertid nå blitt overvunnet. On the basis of this teaching and these findings, it seems unthinkable for a person skilled in the art to obtain emulsions that have all the desired properties and features as mentioned above. However, this prejudice has now been overcome.

Man har nå særlig uventet funnet at ved å kombinere ammoniumnitrat og natriumnitrat, i ganske spesifikke vektmengder, i fravær av andre uorganiske salter, sensibiliseringsmolekyler som organiske nitrater eller hydrazinnitrat- og metallkatalysatorer, og ved å velge typen og vekt innholdet av de andre bestanddeler omhyggelig, særlig innholdet av vann og aluminium, kan man oppnå sprengstoffemulsjoner som har tennladningsfølsomheten og brukssikkerheten og produksjons-sikkerheten til standard innesluttede sprengstoffemulsjoner, mens de samtidig har ytelsesegenskapene til vanlige dynamitter, f.eks. detonasjonshastighet i området på 6.000 m/s som målt ved en begrenset diameter på 8 0 mm, og en total energi, målt under vann, som er større enn 1.100 kal/g, som til og med kan overskride 1.200 kal/g, og med et energetisk utbytte som er større 80%. It has now been particularly unexpectedly found that by combining ammonium nitrate and sodium nitrate, in fairly specific amounts by weight, in the absence of other inorganic salts, sensitizing molecules such as organic nitrates or hydrazine nitrate and metal catalysts, and by carefully choosing the type and weight content of the other ingredients, especially the content of water and aluminium, explosive emulsions can be obtained which have the ignition charge sensitivity and the safety of use and production of standard contained explosive emulsions, while at the same time having the performance characteristics of ordinary dynamites, e.g. detonation velocity in the range of 6,000 m/s as measured at a restricted diameter of 80 mm, and a total energy, measured under water, greater than 1,100 cal/g, which may even exceed 1,200 cal/g, and with an energetic yield that is greater than 80%.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er således nye innesluttede sprengstoffemulsjoner av typen vann-i-olje som er sensibilisert med en dispergert gassformig fase og som omfatter ammoniumnitrat, natriumnitrat, vann, et hydrokarbonbasert brennstoff, et emulgeringsmiddel og aluminium. An object of the present invention is thus new contained explosive emulsions of the water-in-oil type which are sensitized with a dispersed gaseous phase and which comprise ammonium nitrate, sodium nitrate, water, a hydrocarbon-based fuel, an emulsifier and aluminium.

Disse nye sprengstoff emulsjoner er kjennetegnet ved at: These new explosive emulsions are characterized by:

- vektinnholdet av ammoniumnitrat er mellom 60% og 70%, - the weight content of ammonium nitrate is between 60% and 70%,

- vektinnholdet av natriumnitrat er mellom 8% og 14%, - the weight content of sodium nitrate is between 8% and 14%,

- vektinnholdet av vann er mellom 4% og 7%, - the weight content of water is between 4% and 7%,

- vektinnholdet av hydrokarbonbasert brennstoff er mellom 0,5% og 5%, - the weight content of hydrocarbon-based fuel is between 0.5% and 5%,

- vektinnholdet av emulgeringsmiddel er mellom 0,5% og 5%, - the weight content of emulsifier is between 0.5% and 5%,

- vektinnholdet av aluminium er mellom 12% og 18%, - the weight content of aluminum is between 12% and 18%,

- summen av vektinnholdene av ammoniumnitrat og natriumnitrat er mellom 70% og 8 0%, - summen av vekt innholdene av ammoniumnitrat, natriumnitrat, vann, hydrokarbonbasert brennstoff, emulgeringsmiddel og aluminium er mellom 95% og 100%, foretrukket mellom 98% og 100%, og ytterligere foretrukket mellom 99% og 100%. - the sum of the weight contents of ammonium nitrate and sodium nitrate is between 70% and 80%, - the sum of the weight contents of ammonium nitrate, sodium nitrate, water, hydrocarbon-based fuel, emulsifier and aluminum is between 95% and 100%, preferably between 98% and 100%, and further preferred between 99% and 100%.

De ovennevnte vektinnhold er uttrykt i forhold til den sensibiliserte sprengstoffemulsjon og det skal forstås at grensene er inkludert. The above weight contents are expressed in relation to the sensitized explosive emulsion and it should be understood that the limits are included.

De ovennevnte nye sprengstoffemulsjoner i henhold til oppfinnelsen er særlig uten klorater og perklorater, for eksempel dem av ammonium, av alkalimetaller eller av jord-alkalimetaller, de er uten sensibiliserende molekyler som organiske nitrater, for eksempel alkylaminnitrater og alkanolaminnitrater, eller slike som hydrazinnitrater, for eksempel hydrazinnitrat og metylhydrazinnitrat, og uten metallreaksjonskatalysatorer som kobberklorid. The above-mentioned new explosive emulsions according to the invention are in particular without chlorates and perchlorates, for example those of ammonium, of alkali metals or of alkaline earth metals, they are without sensitizing molecules such as organic nitrates, for example alkylamine nitrates and alkanolamine nitrates, or such as hydrazine nitrates, for for example hydrazine nitrate and methylhydrazine nitrate, and without metal reaction catalysts such as copper chloride.

Dessuten kan det hydrokarbonbasert brennstoff være en blanding av en rekke hydrokarbonbaserte brennstoff og emulgeringsmiddelet kan være en blanding av flere emulgeringsmidler. Moreover, the hydrocarbon-based fuel can be a mixture of a number of hydrocarbon-based fuels and the emulsifier can be a mixture of several emulsifiers.

Det hydrokarbonbaserte brennstoff kan være alifatisk, cyklo-alifatisk eller aromatisk, og mettet eller umettet. Man kan for eksempel nevnte toluen, xylener, petroleumsalkohol, kerosen, fyringsolje, paraffiner, oljer, særlig paraffinoljer eller nafteniske oljer, fettsyrer og deres derivater, vokser og blandinger derav, dvs. en hvilken som helst blanding av minst to av de ovennevnte forbindelser. The hydrocarbon-based fuel can be aliphatic, cyclo-aliphatic or aromatic, and saturated or unsaturated. One can, for example, mention toluene, xylenes, petroleum alcohol, kerosene, fuel oil, paraffins, oils, in particular paraffinic oils or naphthenic oils, fatty acids and their derivatives, waxes and mixtures thereof, i.e. any mixture of at least two of the above-mentioned compounds.

Det hydrokarbonbaserte brennstoff velges foretrukket fra gruppen som omfatter oljer, vokser og paraffiner, og blandinger derav. The hydrocarbon-based fuel is preferably selected from the group comprising oils, waxes and paraffins, and mixtures thereof.

Emulgeringsmiddelet kan være et hvilket som helst emulgeringsmiddel som er vel kjent for de fagkyndige på området for å fremme den fysiske stabilitet til vann-i-olje emulsjoner ved å nedsette grenseflatespenningen mellom de to fasene i emulsjonen. The emulsifier can be any emulsifier that is well known to those skilled in the art to promote the physical stability of water-in-oil emulsions by lowering the interfacial tension between the two phases in the emulsion.

Emulgeringsmiddelet velges foretrukket fra gruppen som omfatter polymere emulgeringsmidler som samtidig omfatter hydrofile kjeder og hydrofobe kjeder, slik som derivater av polyisobutylen og av ravsyreanhydrid, aminer, særlig dem som omfatter fra 12 til 24 karbonatomer, fettsyreestere som sorbitanmonooleat, sorbitanlaurat, sorbitanpalmitat og sorbitanstearat, alkylarylsulfonater og blandinger derav. The emulsifier is preferably selected from the group comprising polymeric emulsifiers which simultaneously comprise hydrophilic chains and hydrophobic chains, such as derivatives of polyisobutylene and of succinic anhydride, amines, in particular those comprising from 12 to 24 carbon atoms, fatty acid esters such as sorbitan monooleate, sorbitan laurate, sorbitan palmitate and sorbitan stearate, alkylaryl sulphonates and mixtures thereof.

Det aluminium som anvendes i oppfinnelsens sammenheng er fint oppdelt, foretrukket i pulverform. The aluminum used in the context of the invention is finely divided, preferably in powder form.

Dets partikkelstørrelse er generelt mellom 0,1 /an og 250 /zm, og særlig mellom 0,5 /xm og 150 fim. Its particle size is generally between 0.1 µm and 250 µm, and particularly between 0.5 µm and 150 µm.

Sprengstoffemulsjonene i henhold til oppfinnelsen er sensibilisert med en dispergert gassformig fase i henhold til en metode som er vel kjent for fagkyndige på området. The explosive emulsions according to the invention are sensitized with a dispersed gaseous phase according to a method which is well known to those skilled in the field.

Blant de prosesser som er mest kjent for å innlemme en gassformig fase i sprengstoffemulsjoner, kan man for eksempel nevnte mekanisk røring, utvikling av gass in situ ved hjelp av kjemiske midler og innlemmelsen av et porøst material som inneholder lukkede alveoler, for eksempel glass- eller plast-mikroballonger, perler av styrenskum eller flyveaske. Forskjellige metoder kan også kombineres, for eksempel samtidig bruk av et kjemisk middel og mikrokuler. Among the processes best known for incorporating a gaseous phase into explosive emulsions, one can mention, for example, mechanical stirring, development of gas in situ by means of chemical means and the incorporation of a porous material containing closed alveoli, for example glass or plastic microballoons, beads of styrene foam or fly ash. Different methods can also be combined, for example the simultaneous use of a chemical agent and microspheres.

I forbindelse med den foreliggende oppfinnelse er det foretrukket å anvende evolusjonen av gass in situ ved hjelp av kjemiske midler, særlig bruk av nitritter, som natriumnitritt, som ved reaksjon med ammoniumionene i ammoniumnitratet bevirker dannelsen av nitrogen in situ. Denne reaksjon kan akselereres ved å øke temperaturen og/eller ved hjelp av en katalysator som urea, tiourea eller tiocyanat. In connection with the present invention, it is preferred to use the evolution of gas in situ by means of chemical means, in particular the use of nitrites, such as sodium nitrite, which by reaction with the ammonium ions in the ammonium nitrate causes the formation of nitrogen in situ. This reaction can be accelerated by increasing the temperature and/or by using a catalyst such as urea, thiourea or thiocyanate.

Sprengstoffemulsjonene i henhold til oppfinnelsen vil særlig foretrukket inneholde mellom 13 volum% og 17 volum% dispergert gassformig fase, og enda mere foretrukket mellom 14 volum% og 16 volum%. The explosive emulsions according to the invention will particularly preferably contain between 13% by volume and 17% by volume of dispersed gaseous phase, and even more preferably between 14% by volume and 16% by volume.

I henhold til en foretrukket variant av oppfinnelsen, er summen av vektinnholdene av ammoniumnitrat og natriumnitrat mellom 73% og 77%, og ytterligere foretrukket mellom 74% og 76%. According to a preferred variant of the invention, the sum of the weight contents of ammonium nitrate and sodium nitrate is between 73% and 77%, and further preferably between 74% and 76%.

I henhold til en annen foretrukket variant er vektinnholdet av ammoniumnitrat mellom 61% og 67%, og mere foretrukket mellom 62% og 65%. According to another preferred variant, the weight content of ammonium nitrate is between 61% and 67%, and more preferably between 62% and 65%.

I henhold til en annen foretrukket variant er vektinnholdet av vann mellom 4,5% og 6,5%, og enda mere foretrukket mellom 5% og 6%. According to another preferred variant, the weight content of water is between 4.5% and 6.5%, and even more preferably between 5% and 6%.

I henhold til en annen foretrukket variant er vektinnholdet av aluminium mellom 13% og 17%, enda mere foretrukket mellom 13,5% og 16,5% og særlig mellom 14% og 16%. According to another preferred variant, the weight content of aluminum is between 13% and 17%, even more preferably between 13.5% and 16.5% and especially between 14% and 16%.

I henhold til en annen foretrukket variant er vektinnholdet av emulgeringsmiddel mellom 1,5% og 4%, og enda mere foretrukket mellom 2% og 3,5%. According to another preferred variant, the weight content of emulsifier is between 1.5% and 4%, and even more preferably between 2% and 3.5%.

I henhold til en annen foretrukket variant er vektinnholdet av hydrokarbonbasert brennstoff mellom 0,7% og 4%, enda mere foretrukket mellom 0,8% og 3% og særlig mellom 1% og 2%. According to another preferred variant, the weight content of hydrocarbon-based fuel is between 0.7% and 4%, even more preferably between 0.8% and 3% and in particular between 1% and 2%.

Dessuten er densiteten av sprengstoffemulsjonene i henhold til oppfinnelsen foretrukket mellom 1,26 og 1,40, enda mere foretrukket mellom 1,2 8 og 1,37, deres detonasjonshastighet som målt ved en begrenset diameter på 8 0 mm er mellom Moreover, the density of the explosive emulsions according to the invention is preferably between 1.26 and 1.40, even more preferably between 1.28 and 1.37, their detonation speed as measured at a limited diameter of 80 mm is between

5.500 m/s og 6.300 m/s, og foretrukket mellom 5.750 m/s og 6.300 m/s, og deres reelle totale energi, som bestemt under vann, er mellom 1.100 kal/g og 1.400 kal/g, og foretrukket mellom 1.200 kal/g og 1.400 kal/g. 5,500 m/s and 6,300 m/s, and preferably between 5,750 m/s and 6,300 m/s, and their real total energy, as determined underwater, is between 1,100 cal/g and 1,400 cal/g, and preferably between 1,200 cal/g and 1,400 cal/g.

Sprengstoffemulsjonene i henhold til oppfinnelsen kan oppnås på analog måte med hvilken som helst prosess som allerede er kjent for å oppnå sprengstoff emulsjoner av vann-i-olje typen sensibilisert med en dispergert gassformig fase og som omfatter ammoniumnitrat, natriumnitrat, vann, et hydrokarbonbasert brennstoff, et emulgeringsmiddel og aluminium. The explosive emulsions according to the invention can be obtained in an analogous way with any process that is already known for obtaining explosive emulsions of the water-in-oil type sensitized with a dispersed gaseous phase and comprising ammonium nitrate, sodium nitrate, water, a hydrocarbon-based fuel, an emulsifier and aluminium.

Det er for eksempel mulig å fremstille, i et første trinn: For example, it is possible to produce, in a first step:

1) en vandig fase ved å oppløse ammoniumnitratet og natrium-nitratet i vann ved en temperatur som for eksempel er mellom 100°C og 105°C, i en tank som er utstyrt med et oppvarmingssystem og med et røresystem. 1) an aqueous phase by dissolving the ammonium nitrate and the sodium nitrate in water at a temperature which is, for example, between 100°C and 105°C, in a tank equipped with a heating system and with a stirring system.

I tilfellet med kjemisk gassutvikling kan den ovenfor angitte reaksjonskatalysator som urea, tiourea eller tiocyanat eventuelt tilsettes i dette trinn til den vandige fase. 2) en fettfase som utgjøres av det hydrokarbonbaserte brennstoff og generelt emulgeringsmiddelet, for eksempel i en tank som er utstyrt med et oppvarmingssystem og et røresystem, ved å blande bestanddelene sammen ved en temperatur som for In the case of chemical gas evolution, the above-mentioned reaction catalyst such as urea, thiourea or thiocyanate can optionally be added in this step to the aqueous phase. 2) a fat phase constituted by the hydrocarbon-based fuel and generally the emulsifier, for example in a tank equipped with a heating system and a stirring system, by mixing the components together at a temperature for

eksempel er i området 95°C. example is in the range of 95°C.

Emulgeringsmiddelet kan eventuelt ikke innlemmes i det hydrokarbonbaserte brennstoff på dette trinn. The emulsifier may not possibly be incorporated into the hydrocarbon-based fuel at this stage.

Vann-i-olje emulsjonen fremstilles deretter, i et annet trinn, enten kontinuerlig eller satsvis. The water-in-oil emulsion is then produced, in another step, either continuously or in batches.

I henhold til en satsvis prosess, etter innføring av de nød-vendige mengder av vandig fase, fettfase og emulgeringsmiddel, dersom dette ikke var innlemmet i fettfasen, i en blander, kan emulsjonen oppnås ved anvendelse av en turboblander og homogeniseres samtidig, for eksempel ved anvendelse av en skovlblander. According to a batch process, after introducing the necessary amounts of aqueous phase, fat phase and emulsifier, if this was not incorporated into the fat phase, in a mixer, the emulsion can be obtained using a turbo mixer and homogenized at the same time, for example by application of a paddle mixer.

I henhold til en kontinuerlig prosess blir de to faser og emulgeringsmiddelet, dersom dette ikke er blitt innlemmet i fettfasen, pumpet ved anvendelse av målepumper i tilførsels-rør av en emulgeringsmaskin. According to a continuous process, the two phases and the emulsifier, if this has not been incorporated into the fat phase, are pumped using metering pumps into the supply pipes of an emulsifier.

De forskjellige tilsetningsstoffer som anvendes, dvs. aluminiumet, den kjemiske gassgenerator og/eller mikrokulene, innlemmes deretter i den oppnådde emulsjon, i et tredje trinn. The various additives used, i.e. the aluminium, the chemical gas generator and/or the microspheres, are then incorporated into the obtained emulsion, in a third step.

I henhold til den satsvise prosess, blir aluminiumet, mikrokulene og/eller den kjemiske gassgenerator foretrukket innlemmet i emulsjonen ved blanding, i den blander som anvendes for å fremstille emulsjonen, eller i en blander med planetarisk omrøring. According to the batch process, the aluminum, the microspheres and/or the chemical gas generator are preferably incorporated into the emulsion by mixing, in the mixer used to prepare the emulsion, or in a mixer with planetary agitation.

I henhold til den kontinuerlige prosess innlemmes foretrukket tilsetningsstoffene kontinuerlig for eksempel ved anvendelse av en kontinuerlig skrue, i en blander inn i hvilken vann-i-olje emulsjonen fra emulgeringsmaskinen også helles. According to the continuous process, the additives are preferably incorporated continuously, for example by using a continuous screw, in a mixer into which the water-in-oil emulsion from the emulsifying machine is also poured.

Den således fremstilte sensibiliserte sprengstoffemulsjon blir deretter innesluttet, eventuelt etter en første av-kjøling, manuelt eller automatisk, i hylstere, for eksempel papir- eller plasthylstere, ved anvendelse av en patroninn-føringsinstallasjon som er vel kjent for fagkyndige på området. The thus produced sensitized explosive emulsion is then enclosed, possibly after an initial cooling, manually or automatically, in casings, for example paper or plastic casings, using a cartridge insertion installation which is well known to those skilled in the field.

De oppnådde patroner avkjøles deretter generelt, for eksempel med kaldt vann eller kald luft avhengig av naturen til hylsteret, for å stabilisere den oppnådde sluttemulsjon. The obtained cartridges are then generally cooled, for example with cold water or cold air depending on the nature of the case, to stabilize the final emulsion obtained.

Eksemplene i det etterfølgende illustrerer oppfinnelsen og fordelene som er frembragt derved. The examples in the following illustrate the invention and the advantages produced thereby.

Eksempler 1 og 2: Examples 1 and 2:

Sprengstoffemulsjoner i henhold til oppfinnelsen. Explosive emulsions according to the invention.

Sprengstoffemulsjoner med de vektsammensetninger som er angitt det etterfølgende ble fremstilt: Explosive emulsions with the weight compositions indicated below were produced:

Eksempel 1 Example 1

a) Fremstilling av den vandige fase a) Preparation of the aqueous phase

74,3 vektdeler ammoniumnitrat, 13,8 vektdeler natriumnitrat 74.3 parts by weight ammonium nitrate, 13.8 parts by weight sodium nitrate

og 0,04 vektdeler tiourea oppløses, ved en temperatur mellom 100°C og 105°C, i 6,6 vektdeler vann i en tank som er utstyrt med et oppvarmingssystem og med et røresystem. and 0.04 parts by weight of thiourea are dissolved, at a temperature between 100°C and 105°C, in 6.6 parts by weight of water in a tank equipped with a heating system and with a stirring system.

b) Fremstilling av fettfasen b) Preparation of the fat phase

En blanding av: A mixture of:

- 3,7 vektdeler emulgeringsmiddel bestående av en 40/60 blanding, uttrykt i vekt, av henholdsvis sorbitanmonooleat og av en polymer som utgjøres av polyisobutylenkjeder med hydrofile ender festet via ravsyreanhydridfunksjoner, - 1,6 vektdeler hydrokarbonbrennstoff bestående av en 10/35/20/35 blanding, uttrykt i vekt, av henholdsvis en naftenisk mineralolje med et flammepunkt på over 100°C, en fast paraffin med smeltepunkt over 50°C, en flytende paraffin med et flammepunkt over 150°C og en mikrokrystallinsk voks med smeltepunkt over 5 0°C, - 3.7 parts by weight of emulsifier consisting of a 40/60 mixture, expressed by weight, of respectively sorbitan monooleate and of a polymer consisting of polyisobutylene chains with hydrophilic ends attached via succinic anhydride functions, - 1.6 parts by weight of hydrocarbon fuel consisting of a 10/35/20 /35 mixture, expressed by weight, of respectively a naphthenic mineral oil with a flash point above 100°C, a solid paraffin with a melting point above 50°C, a liquid paraffin with a flash point above 150°C and a microcrystalline wax with a melting point above 5 0°C,

homogeniseres ved 95°C i en annen beholder som også er utstyrt med et oppvarmingssystem og med et røresystem. is homogenized at 95°C in another container which is also equipped with a heating system and with a stirring system.

c) Fremstilling av emulsjonen oa tilsetning av tilsetningsstoffer c) Preparation of the emulsion, including the addition of additives

Den vandige fase (a) og fettfasen (b) innføres deretter i en blander hvoretter emulsjonen fremstilles ved hjelp av en turboblander mens blandingen samtidig homogeniseres ved anvendelse av en skovlblander. Temperaturen i blanderen selv-opprettholdes mellom 105°C og 110°C. The aqueous phase (a) and the fatty phase (b) are then introduced into a mixer, after which the emulsion is produced using a turbo mixer while the mixture is simultaneously homogenised using a paddle mixer. The temperature in the mixer is self-maintained between 105°C and 110°C.

Etter oppnåelse av en homogen stabil emulsjon blir 17,7 vektdeler aluminiumpulver med en partikkelstørrelse fra 0-150 /im (gjennomsnittlig diameter omtrent 8 0 fim) tilsatt til blanderen under omrøring og med opprettholdelse av temperaturen, etterfulgt av 0,09 vektdeler natriumnitritt akkurat like før trinnet med innføring i patroner. d) Innføring av sprengstoffemulsjonen i patroner Sprengstoffemulsjonen oppnådd i c), hvis temperatur opprettholdes, innføres deretter i patroner, i plasthylstere som deretter heftes sammen i begge ender for å oppnå omtrent sylindriske patroner med for eksempel en lengde på omtrent 32 0 mm og en diameter på omtrent 8 0 mm. After obtaining a homogeneous stable emulsion, 17.7 parts by weight of aluminum powder with a particle size of 0-150 µm (average diameter about 80 µm) is added to the mixer while stirring and maintaining the temperature, followed by 0.09 parts by weight of sodium nitrite exactly the same before the cartridge insertion step. d) Introduction of the explosive emulsion into cartridges The explosive emulsion obtained in c), whose temperature is maintained, is then introduced into cartridges, in plastic casings which are then stapled together at both ends to obtain approximately cylindrical cartridges with, for example, a length of approximately 320 mm and a diameter of approximately 8 0 mm.

Massen av sprengstoffemulsjon innført i hvert hylster utledes klart fra volumet av den ønskede patron, densiteten av sprengstoff emulsjonen, som måles før innføring i patronen og tilsetningen av natriumnitritt, og det ønskede innhold, uttrykt i volum, av gassformig fase (omtrent 15%) . The mass of explosive emulsion introduced into each casing is clearly derived from the volume of the desired cartridge, the density of the explosive emulsion, which is measured before introduction into the cartridge and the addition of sodium nitrite, and the desired content, expressed in volume, of gaseous phase (about 15%).

Når sprengstoffemulsjonen inneholdt i hylsteret okkuperer hele volumet som frembringes ved hjelp av patronen, er det ønskede innhold, uttrykt i volum, av gassformig fase nådd og den kjemiske reaksjon for dannelse av nitrogen stanses deretter ved plutselig å nedsette emulsjonstemperaturen, som lett oppnås ved å sprøyte patronene med kaldt vann. When the explosive emulsion contained in the case occupies the entire volume produced by the cartridge, the desired content, expressed in volume, of gaseous phase is reached and the chemical reaction to form nitrogen is then stopped by suddenly lowering the emulsion temperature, which is easily achieved by spraying the cartridges with cold water.

Eksempel 2 Example 2

Prosessen gjennomføres som i eksempel 1, men med følgende forskj eller: The process is carried out as in example 1, but with the following differences:

a) Fremstilling av den vandige fase a) Preparation of the aqueous phase

74,9 vektdeler ammoniumnitrat (i stedet for 74,3), 13,9 vektdeler natriumnitrat (i stedet for 13,8) og 6,7 vektdeler vann (i stedet for 6,6) anvendes. 74.9 parts by weight of ammonium nitrate (instead of 74.3), 13.9 parts by weight of sodium nitrate (instead of 13.8) and 6.7 parts by weight of water (instead of 6.6) are used.

b) Fremstilling av fettfasen b) Preparation of the fat phase

3.2 vektdeler av emulgeringsmiddelet (i stedet for 3,7) og 3.2 parts by weight of the emulsifier (instead of 3.7) and

1.3 vektdeler av det hydrokarbonbaserte brennstoff (i stedet for 1,6) anvendes. 1.3 parts by weight of the hydrocarbon-based fuel (instead of 1.6) is used.

De fysiske egenskaper og detonasjonsegenskapene til sprengstoff emulsjonene som oppnådd i henhold til de vanlige metoder som er vel kjent for fagkyndige på området er som følger: The physical properties and detonation properties of the explosive emulsions obtained according to the usual methods well known to those skilled in the art are as follows:

Claims

1. Contained explosive emulsion of the water-in-oil type which is sensitized with a dispersed gaseous phase, comprising ammonium nitrate, sodium nitrate, water, a hydrocarbon-based fuel, an emulsifier and aluminium, characterized in that: - the weight content of ammonium nitrate is between 60% and 70%, - the weight content of sodium nitrate is between 8% and 14%, - the weight content of water is between 4% and 7%, - the weight content of hydrocarbon-based fuel is between 0.5% and 5%, - the weight content of emulsifier is between 0 .5% and 5%, - the weight content of aluminum is between 12% and 18%, - the sum of the weight contents of ammonium nitrate and sodium nitrate is between 70% and 80%, - the sum of the weight contents of ammonium nitrate, sodium nitrate, water, hydrocarbon-based fuel, emulsifier and aluminum is between 95% and 100%.

2. Explosive emulsion as specified in claim 1, characterized in that the weight content of water is between 5% and 6%.

3. Explosive emulsion as stated in claim 1 or 2, characterized in that the weight content of aluminum is between 13.5% and 16.5%.

4. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that the weight contents of ammonium nitrate and sodium nitrate are between 73% and 77%.

5. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that its density is between 1.2 6 and 1.40.

6. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that its detonation speed, as measured at a limited diameter of 80 mm, is between 5,500 m/s and 6,300 m/s.

7. Explosive emulsion as specified in claim 1, characterized in that its real total energy as determined under water is between 1,100 cal/g and 1,400 cal/g.

8. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that its content, expressed in volume, of dispersed gaseous phase is between 13% and 17%.

9. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that the hydrocarbon-based fuel is selected from the group consisting of oils, waxes, paraffins and mixtures thereof.

10. Explosive emulsion as stated in claim 1, characterized in that the emulsifier is selected from the group consisting of amines, fatty acid esters, alkylarylsulfonates, polymers which simultaneously comprise hydrophilic chains and hydrophobic chains, and mixtures thereof.