PL109129B1 - Method of producing ammonium nitrate explosives with high water resistance and sensitiveness to initiating incentive - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia amonowo-saletrzanych materialów wybucho¬ wych odpornych na dzialanie wody i zbrylanie, o wysokim stopniu czulosci, na inicjowanie, stoso¬ wanych w górnictwie.Materialy wybuchowe zawierajace rozpuszczalna w wodzie saletre amonowa sa malo odporne na dzialanie wody i czesto zawodza w pracach strzel¬ niczych, w mokrych lub zawodnionych otworach, a w czasie skladowania wykazuja duza sklonnosc do twardnienia. Stwardniale materialy wybucho¬ we maja gorsze wlasnosci stozejlinaicze lob w ogóle nie detonuja. Przyczyna tego sa niekorzystne wla¬ snosci fizykochemiczne saletry amonowej, jak du¬ za rozpuszczalnosc w wodzie, wysoka higrosko- pijnosc oraz tendencja do zmian struktury krys¬ talograficznej przy zmianach temperatury.Znane sposoby wytwarzania wodoodpornych niezforylajacych sie z amranonsalefrizamych materia¬ lów wybuchowych polegaja na wymieszaniu skla¬ dników materialu wybuchowego ze srodkiem za¬ bezpieczajacym takim jak ziemia okrzemkowa, po¬ chodne parafiny o dlugich lancuchach weglowych, srodki zelujace, takie jak maczka guarowa, srod¬ ki hydrofobizujace takie jak sole kwasów tlusz¬ czowych i inne.Wytwarzanie wodoodpornych materialów wybu¬ chowych polega najczesciej na równoczesnym mriesizainiiiu iwsayistUoich siklaidinilków ze srodkami na¬ dajacymi wodoodpornosci co powoduje obnizenie 10 13 20 23 czulosci materialu wybuchowego na inicjowanie i zdolnosci przenoszenia fali detonacyjnej.Sposób wytwarzania amonowo-saletrzanych ma¬ terialów wybuchowych odpornych na dzialanie wody d nde ulegaijacyich zbrylaniu znany z pol¬ skiego opisu patentowego nr 79 473 polega na wy¬ mieszaniu skladnika palnego takiego jak np. ma¬ czka roslinna, z mieszanina wyzszych weglowo¬ dorów parafinowych, a nastepnie zmieszaniu z po¬ zostalymi skladnikami materialu wybuchowego. W innym znanym sposobie, z opisu patentowego RFN nr 1092 357, wodoodpornosc osiaga sie przez hy- drofobizacje krystalicznych, rozpuszczalnych w wodzie skladników materialu wybuchowego, po¬ legajaca na pokryciu ich powierzchni wpierw roz¬ tworem soli nieorganicznej, jak chlorkiem wap¬ nia lub cynku, a nastepnie wolnym kwasem tlusz¬ czowym, jak kwas stearynowy w obecnosci amo* niaku lub amin.Znany z opisu pantentowego RFN nr 1096 813 sposób wytwarzania materialów wybuchowych po¬ lega na mieszaniu rozpuszczalnych w wodzie skla¬ dników materialu wybuchowego z produktami podstawienia lub kondensacji pochodnych parafi¬ ny o wlasnosciach hydrofobizujacych.Sposób otrzymywania wodoodpornych materia¬ lów wybuchowych powietrznych o wysokim stop¬ niu bezpieczenstwa wobec atmosfery kopalnianej, wedlug opisu patentowego francuskiego nr 1533471, polega na dodawaniu mydel alkalicznych lub sub- 109 129stancji ó wlasnosciach policukrów z rodziny gum galaktomannozy, oddzielnie lub razem. Nieocze¬ kiwanie stwierdzono, ze wysoce czule i wodood¬ porne materialy wybuchowe o "korzystnych wla¬ snosciach strzelniczych' i niskiej zawartosci tru¬ jacych tlenków w gazach odstrzalowych, mozna otrzymac sposobem polegajacym na dwuetapowym mieszaniu skladników materialu wybuchowego, przy czym w pierwszym etapie miesza sie sklad¬ niki rozpuszczalne w wodzie z substancjami, któ¬ re w wysokim stopniu nadaja materialom wy¬ buchowym wodoodpornosc a w malym stopniu go znieczulaja, a w drugim etapie do mieszaniny do¬ daje sie ipotz/ostaile skladniki, ,tj. substamicje uczula¬ jace i pilne, i powtórnie miesza. Ponadto stwier¬ dzono, ze w przypadku, gdy material wybucho¬ wy zawiera jako jedna z substancji uczulajacych glin, to nalezy go dodawac i wymieszac razem z substancjami rozpuszczalnymi w wodzie i srod¬ kami nadajacymi wodoodpornosc materialom wy¬ buchowym.Jako substancje uczulajace moga byc stosowar ne w sposobie wg wynalazku: nitrogliceryna, ni- troglikoie, nitrozwiazKi organiczne np.: dwunitro- toiuen i trójnitrotoluen, a takze wymieniony juz glin w postaci proszKU.Jako substancje palne moga byc stosowane ta¬ kie siubsitamicje jak: maczka drzewna luib pazdzie- rzowa oraz bawelna koiodionowa. Ponadto w skladzie materialów wybuchowych wytwarzanych sposobem wg wynalazku zawieraja sie nastepujace substancje: tlenonosne — saletra amonowa, sale¬ tra sodowa, saletra potasowa i substancje zwane gaszacymi takie jak chlorek sodowy i chiorek a- monowy.W celu zapewnienia materialom wybuchowym, wytwarzanym sposobem Wg wynalazKu, wysokiej wodoodpornosci i czulosci, poszczególne sKladni- ki winny pozostac w scislych zaleznosciach ilo¬ sciowych, iiosc skladników nadajacych wodood¬ pornosc nie powinna byc wyzsza niz 5% w sto¬ sunku do ilosci materialu wybuchowego, a na jedna czesc mieszaniny nadajacej wodoodpornosc moze przypadac najwyzej bO czesci wagowych substancji rozpuszczalnych w wodzie i nie mniej niz 4 czesci suDstancji uczulajacych.Przy zachowaniu powyzszych zaleznosci najle¬ pszy rezultat osiagnieto stosujac jaKO srodek nada¬ jacy wodoodpornosc materialom wybuchowym mieszainuine alkalicznych ,soili kwaisów Puszczowych o dlugim lancuchu weglowym jak stearynian wa¬ pnia lub cynku i heteropolicukrów wysokoczaste- czkowych o wlasnosciach zelujacych, w stosunku 1:1, Materialy wybuchowe otrzymane sposobem wg wynalazku zaelaborowane w naboje o srednicy od 22 do 40 mm i masie od 50 do 200 g wytrzymuja skladowanie pod woda na glebokosci 25 cm w temperaturze do 25°C przez okres 24 godzin, po czym detonuja niezawodnie. Po detonacji czady odstrzalowe zawieraja mniej niz 0,135% tlenku wegla i mniej niz 0,080% tlenków azotu.: Dla materialu wybuchowego wytworzonego spo¬ sobem wg wynalazku przez zmieszanie w I eta- 129 i pie: 83,5% saletry amonowej, 5,0% glinu, 0,5 stearynaniu wapniowego, 1,0% maczki guarowej, a ina&teipniie w drugim etapie dodatnie i dokladne wymieszanie mieszaniny nitrogliceryny z nitrogli- 9 kolem w ilosci 5,0%, dwunitrotoluenu w ilosci 3,0% i maczki drzewnej w ilosci 3,0%, wlasnosci strzelnicze ksztaltuja sie jak w ponizszej tabelce.L.p. 1. 2. 3. 4' Wlasnosc strzelnicza Zdoilincisc przenoszenia fali detonacyjnej naboi o srednicy 32 mm na piasku Wydecie w bloku olo- wiawym wg Trauzla Predkosc detonacji w nabojach o srednicy 32 mm Wrazliwosc na inicjo¬ wanie splonka wzorco¬ wa z ladunkiem mate¬ rialu inicjujacego o skladzie 4 cz. wag. azydku olowiu i 1 cz. wag. trójnitrorezorcy- niainu -olowiu.Uzyskany wynik badania 8—12 cm 380—400 ml | 2800—3200 m/se splonka zawie- | rajaca ladunek od 0„10 do 0,20 g.Przyklad I. Do 65,0 iczeici wagowych sale* try amonowej oraz 24,0 czesci wagowych soli przemyslowej dodaje sie 0,5 czesci wagowych ste- arynianu wapniowego lfl~ czesc wiajgowa maczki guarowej. Calosc miesza sie az do równomiernego rozprowadzenia stearynianiu i maczki na powierz¬ chni krysztalów saletry i soli. Nastepnie dodaje sie 4,0 czesci wagowe mieszanki nitrogliceryny i nitroglikolu w stosunku 1:1, 2,0 czesci wagowe maczki drzewnej i 3,5 czesci wagowe dwunitroto¬ luenu i ponownie miesza sie az do uzyskania Jednorodnej mieszaniny.Otrzymany material wybuchowy nabojowano W 50 naboje o masie 150 g i srednicy 36 mm. Na nabo¬ jach nacieto wzdluz ich *osi po 6 naciec dlugosci 20 mm kazde i skladowano zestaw 3 naboi ulo¬ zonych na listwie drewnianej jednorzedowo, wspólosiowo na styk w temperaturze 25°C pod 55 woda, na glebokosci 25 cm. Co 2 godziny oznacza¬ no zdolnosc zdetonowania 10 zestawów od zapal¬ nika elektrycznego. Niepelna detonacje stwierdza sie na zestawach skladowanych powyzej 26 godzin, Inne naboje skladowano w pomieszczeniu O 50 zmiennej wilgotnosci wzglednej wynoszacej od 65 do 95% i zmiennej temperaturze w zakresie od 15 do 35°C. Po 6 miesiacach skladowania nie stwierdza sie zadnych oznak stwardnienia czy zbrylania materialu* *5 Przyklad II. Do 82,5 czesci wagowych, sale-s try amonowej dodaje sie 0,5 czesci wagowych ste- arynianiu wapniowego, 1,0 czesc wagowa maczki guarowej i 0,5 czesci wagowych glinu. Calosc mie¬ sza sie, az do równomiernego rozprowadzenia ste- arynianiiu i maczki na powierzchni krysztalów sa¬ letry i glinu.Nastepnie dodaje sie 5,0 czesci wagowych mie¬ szaniny nitrogliceryny i nitroglikolu w stosunku 1:1* 3,0 czesci wagowe maczki drzewnej i 3,0 cze¬ sci wagowe dwunitrotoluenu i ponownie miesza az do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Otrzyma¬ ny material wybuchowy nabpjowano w naboje o masie 150 g i srednicy 32 mm. Na nabojach nacie¬ to wzdluz ich osi po 6 naciec dlugosci 20 mm ka¬ zde i skladowano zestaw 3 naboi ulozonych na listwie drewnianej jednorzedowo, wspólosiowo na styk, w temperaturze 25°C pod woda, na glebo¬ kosci 25 cm. Co 2 godziny oznaczano zdolnosc zdetonowania 10 zestawów od zapalnika elektry¬ cznego. Niepelna detonacje ^twierdza sie na ze¬ stawach skladowanych powyzej 26 godzin.Inne naboje skladowano w pomieszczeniu o zmiennej wilgotnosci wzglednej wynoszacej od 65 do 95f/o i zmiennej temperaturze w zakresie od 15 do 35°C. Po 6 miesiacach skladowania nie stwierdza sie zadnych oznak stwardnienia czy zbrylenia materialu.Zastrzezenia patentowe* 1. Sposób wytwarzania amonowo-saletrzanych materialów wybuchowych o wysokiej wodoodpor- 5 nosci i czulosci na bodziec inicjujacy, zawieraja¬ cych saletre amonowa substancje uczulajace ta¬ kie jak: nitrogliceryna, nitrogHkole, nitrozwiazki organiczne i glin, substancje gaszace takie jak chlorek sodowy i amonowy oraz jako substancje io nadajaca wodoodpornosc mieszanine mydel alka¬ licznych i ipollicutarów, na ckoóze mieszalnia, zna¬ mienny tym, ze miesiziajnde prowaidzd sie idiwiuetaqpo- wo, przy czym w etapie I miesza sie substancje rozpuszczalne w wodzie z mieszanina alkalicznych 15 soli kwasów tluszczowych o dlugim lancuchu we¬ glowym i heteropolicukrów wysokoczasteczkowych o wlasnosciach zelujacych w stosunku od 1:3 do 1:1 i ewentualnie glin jako jeden z uczulaczy, a w etapie II mieszanine z etapu I poddaje sie zmie¬ to szaniu z pozostalymi skladnikami. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na kazda czesc mieszaniny nadajacej wodoodpor¬ nosc uzytej w materiale wybuchowym w ilosci nie wiekszej niz 5% wagowych, dodaje sie najwyzej *• 60 czesci wagowych substancji rozpuszczalnych w wodzie i co najmniej 4 czesci wagowe substancji uczulajacych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe* 1. Sposób wytwarzania amonowo-saletrzanych materialów wybuchowych o wysokiej wodoodpor- 5 nosci i czulosci na bodziec inicjujacy, zawieraja¬ cych saletre amonowa substancje uczulajace ta¬ kie jak: nitrogliceryna, nitrogHkole, nitrozwiazki organiczne i glin, substancje gaszace takie jak chlorek sodowy i amonowy oraz jako substancje io nadajaca wodoodpornosc mieszanine mydel alka¬ licznych i ipollicutarów, na ckoóze mieszalnia, zna¬ mienny tym, ze miesiziajnde prowaidzd sie idiwiuetaqpo- wo, przy czym w etapie I miesza sie substancje rozpuszczalne w wodzie z mieszanina alkalicznych 15 soli kwasów tluszczowych o dlugim lancuchu we¬ glowym i heteropolicukrów wysokoczasteczkowych o wlasnosciach zelujacych w stosunku od 1:3 do 1:1 i ewentualnie glin jako jeden z uczulaczy, a w etapie II mieszanine z etapu I poddaje sie zmie¬ to szaniu z pozostalymi skladnikami.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na kazda czesc mieszaniny nadajacej wodoodpor¬ nosc uzytej w materiale wybuchowym w ilosci nie wiekszej niz 5% wagowych, dodaje sie najwyzej *• 60 czesci wagowych substancji rozpuszczalnych w wodzie i co najmniej 4 czesci wagowe substancji uczulajacych. PL