PT2480519E

PT2480519E - Processo para a produção de um explosivo

Info

Publication number: PT2480519E
Application number: PT107655003T
Authority: PT
Inventors: Laurence Justin Pienaar Wilson; Andre Pienaar; Charl Vermaak
Original assignee: Ael Mining Services Ltd
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2013-11-25
Also published as: AU2010299537B2; WO2011036611A1; AU2010299537A1; HRP20131099T1; DK2480519T3; AP3055A; PE20110378A1; PL2480519T3; EP2480519B1; EP2480519A1; MA33684B1; ZA201006760B; CA2774606A1; CL2012000712A1; ES2436189T3; AR081511A1; AP2012006175A0

Description

ΕΡ 2 480 519/ΡΤ DESCRIÇÃO "Processo para a produção de um explosivo"

Este invento refere-se em termos genéricos a explosivos de nitrato de amónio/óleo combustível, também conhecidos como explosivos ANFO ou ANFEX, e daqui em diante também referidos como explosivos ANFO. Mais particularmente, o invento refere-se a um processo para produção de um explosivo ANFO, e a um explosivo ANFO enquanto produzido por meio do processo.

Os componentes da emulsão de água e óleo, tais como os utilizados na produção de explosivos ANFO, são conhecidos por serem instáveis, na medida em que a separação das fases de óleo e água após a sua mistura ocorre facilmente. Tal separação é particularmente problemática quando a emulsão é pré-misturada e depois transportada para um local de fabrico ou operação de um explosivo ANFO, uma vez que a re-mistura da emulsão é necessária antes de poder ser utilizada no fabrico do explosivo ANFO. As abordagens convencionais para ultrapassar ou inibir esta instabilidade incluem a adição de tensioactivos à emulsão e a agitação contínua da emulsão. No entanto, a agitação contínua da emulsão é um exercício incómodo. A utilização de tensioactivos é uma alternativa viável, mas os tensioactivos são caros e em operações a granel, tais como o fabrico de grandes quantidades de explosivo ANFO, e portanto a utilização de grandes quantidades de tensioactivos não é uma opção economicamente atractiva. É assim um objecto do presente invento a disponibilização de um processo rentável para a produção de um explosivo ANFO, que seja dirigido, em particular, para a separação dos componentes de água e óleo de uma emulsão água/óleo utilizada na produção de um óleo combustível para produção do explosivo ANFO.

De acordo com o invento, é proporcionado um processo para produção de um explosivo de nitrato de amónio/óleo combustível, em que o processo inclui: • a mistura de um óleo com água para formar um combustível que compreende uma emulsão; 2

ΕΡ 2 480 519/PT • a introdução de ozono na emulsão, para desse modo obter uma emulsão ozonada; e • a mistura da emulsão ozonada com nitrato de amónio em partículas sólidas para a emulsão ser absorvida no nitrato de amónio, para desse modo formar um explosivo de nitrato de amónio/óleo combustível. A introdução do ozono na emulsão pode incluir o borbulhamento de ozono ou de um gás contendo ozono através da emulsão. O borbulhamento de ozono ou de gás contendo ozono através da emulsão pode ser conduzido a uma taxa suficientemente elevada para provocar a ozonização da emulsão. A introdução de ozono na emulsão provoca o aumento da viscosidade da emulsão. A introdução de ozono na emulsão pode portanto ser conduzida durante um período de tratamento suficiente para obter uma emulsão de viscosidade desejada. Mais particularmente, a introdução de ozono na emulsão pode ser mantida durante um período de tratamento de cerca de 1 hora a cerca de 24 horas, por exemplo durante cerca de 3 horas. Ao tornar-se ozonada, a emulsão obtém tipicamente uma aparência opaca ou leitosa, e o borbulhamento de ozono através da emulsão irá portanto ser tipicamente continuado até ser obtida uma tal aparência. É expectável que, ao tornar-se ozonada, a viscosidade da emulsão irá aumentar acima da do óleo utilizado na emulsif icação. A extensão do aumento de viscosidade é também tomada como sendo dependente da quantidade de água utilizada para formar a emulsão.

Tipicamente, o ozono é obtido fazendo passar ar comprimido, oxigénio, azoto, ou suas misturas através de um gerador de ozono. O produto gasoso proveniente do gerador de ozono contém tipicamente 3% a 6%, em volume, de ozono; este produto gasoso pode então ser borbulhado através da emulsão. A introdução de ozono, ou de gás contendo ozono, na emulsão pode ser conduzida em simultâneo com a mistura de óleo e água.

Será de notar que, dependendo, entre outros, das proporções relativas de óleo e de água utilizadas, a emulsão 3 ΕΡ 2 480 519/ΡΤ pode assim ser uma emulsão de água-em-óleo ou uma emulsão de óleo-em-água.

Podem ser utilizados óleo e água suficientes de modo que o óleo constitua 50%-98% em massa da emulsão, sendo assim o balanço de água. Preferivelmente, são utilizados água e óleo suficientes para que o óleo constitua 72%-89% em massa da emulsão, por exemplo cerca de 75% em massa da emulsão. Assim, quando o óleo constitui 75% em massa da emulsão, a água irá formar 25% em massa da emulsão.

Em particular, o óleo utilizado pode ser óleo lubrificante. Ainda mais particularmente, o óleo lubrificante pode ser do tipo empregue, ou anteriormente empregue, para a lubrificação de peças de motores de automóveis. As peças de motores de automóveis podem, em particular, ser as dos veículos utilitários do tipo utilizado em minas ou maquinaria similar, que necessitam lubrificação. A utilização de óleos lubrificantes de motor regenerados em composições explosivas é conhecida da Patente U.S. 4111727. A mistura do óleo e da água pode ser efectuada através de mistura de corte elevado. Isto pode ser conseguido através da utilização de um misturador de corte elevado ou de outros método e meios de emulsificação. A mistura do óleo e da água pode ser efectuada na presença de um emulsionante/tensioactivo, daqui em diante referido como tensioactivo. Quando utilizado, o tensioactivo pode tipicamente constituir 0,2%-l,0% em massa da mesma. Preferivelmente, o tensioactivo, quando utilizado, constitui 0,3%-0,8%, por exemplo cerca de 0,5% da mesma.

Pelo menos uma porção do tensioactivo utilizado pode ser proporcionado pelo óleo. A este respeito, será de notar que o óleo lubrificante usado normalmente contém alguns tensioactivos, e estes tensioactivos podem assim constituir pelo menos parte do tensioactivo, como discutido acima. Está previsto que, normalmente, não seja tipicamente necessário utilizar qualquer tensioactivo adicional ou externo.

As proporções relativas de emulsão e nitrato de amónio empregues na produção do explosivo de nitrato de amónio/óleo 4 ΕΡ 2 480 519/ΡΤ combustível (ANFO) serão mais ou menos convencionais. Mais particularmente, podem ser utilizados emulsão e nitrato de amónio suficientes na produção do explosivo ANFO de modo que o óleo constitua 2,5%-22% em massa do explosivo ANFO. Mais preferivelmente, podem ser utilizados emulsão e nitrato de amónio suficientes para que o óleo constitua 5%-7% em massa do explosivo ANFO, por exemplo cerca de 6% em massa do mesmo. O nitrato de amónio em partículas pode estar na forma de peletes porosos de nitrato de amónio, isto é, nitrato de amónio poroso peletizado (via "prilling"). Tipicamente, o nitrato de amónio peletizado poroso (PPAN) será do tipo utilizado convencionalmente no fabrico de explosivos ANFO. Os peletes de PPAN podem ser empregues numa razão mássica para combustível de 98:2 - 78:22. Preferivelmente, o PPAN é empregue numa razão mássica para combustível de 94:6 - 91:9, por exemplo, cerca de 94:6. A mistura da emulsão ozonada com o nitrato de amónio peletizado poroso pode ser conduzida de modo convencional através de bombeamento da emulsão a partir de um tanque de fonte e sua pulverização por meio de um bico sobre o nitrato de amónio, o qual é transportado pela espiral de um transportador de parafuso. É expectável que a movimentação do nitrato de amónio desta maneira proporcione uma mistura adicional. Em alternativa, e tipicamente para a preparação do explosivo ANFO numa escala de lote, pode ser utilizado um misturador de betão ou similar. O invento também engloba um explosivo ANFO enquanto produzido de acordo com o processo aqui descrito. O invento será agora descrito, por via de exemplo, com referência ao Exemplo de trabalho não limitativo seguinte.

Exemplo

Foi preparada uma emulsão de água-em-óleo, compreendendo em massa 25% de água e 75% de óleo, através da mistura das quantidades apropriadas de água e óleo lubrificante usado num recipiente de mistura de corte elevado. 5 ΕΡ 2 480 519/ΡΤ

Ar ozonizado, isto é, um gás obtido pela passagem de ar comprimido através de um gerador de ozono e contendo 3% a 6% de ozono em volume, foi borbulhado através da mistura durante um período de tratamento de 3 horas, durante o qual a viscosidade da emulsão aumentou acima da do óleo usado e a emulsão obteve uma aparência escura. Será de notar que, de acordo com as outras concretizações do invento, pode ser utilizado qualquer outro gás adequado em vez de ar comprimido para gerar um gás contendo ozono que seja borbulhado através da mistura ou emulsão de água e óleo lubrificante usado.

No final do período de tratamento, o borbulhamento de ozono através da emulsão foi terminado. Foi obtida uma emulsão água-em-óleo estabilizada.

Foi então preparado um explosivo ANFO, pela mistura da emulsão estabilizada ou combustível com nitrato de amónio peletizado poroso (PPAN), numa razão mássica de PPAN:emulsão estabilizada (combustível) de 94:6. A mistura foi realizada bombeando da emulsão a partir de um tanque de fonte e pulverizando-a por meio de um bico sobre os peletes de nitrato de amónio. A Requerente crê que o presente invento proporciona um processo viável e rentável para a produção de explosivo ANFO que se dirige, em particular, às dificuldades associadas com a separação dos componentes de água e óleo de uma emulsão água/óleo. A utilização de ozono na formação da emulsão óleo/água, de acordo com o invento, serve para estabilizar a emulsão, de modo que a separação da emulsão em fases separadas de óleo e de água não ocorre facilmente. Quando é empregue como óleo um óleo lubrificante usado, ou como pelo menos um componente do óleo, então os tensioactivos já presentes no óleo lubrificante usado servem para estabilizar a emulsão ainda mais, tipicamente numa extensão tal que deixa de ser necessário utilizar qualquer tensioactivo adicional, isto é, externo ou adicional. A emulsão ozonada estabilizada proporcionada por este processo é assim economicamente atractiva, uma vez que é 6 ΕΡ 2 480 519/ΡΤ reduzida ou até eliminada a necessidade de grandes quantidades de tensioactivos dispendiosos adicionais para estabilizar a emulsão. Verificou-se que a emulsão estabilizada é estável durante períodos de tempo prolongados, sendo particularmente vantajosa quando a emulsão precisa de ser transportada numa forma pré-misturada para uma operação ou local de produção de um explosivo ANFO.

Lisboa, 2013-11-19

Claims

ΕΡ 2 480 519/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de um explosivo de nitrato de amónio/óleo combustível, em que o processo inclui: • a mistura de um óleo com água para formar um combustível que compreende uma emulsão; • a introdução de ozono na emulsão, para desse modo obter uma emulsão ozonada; e • a mistura da emulsão ozonada com nitrato de amónio em partículas sólidas para a emulsão ser absorvida no nitrato de amónio, para desse modo formar um explosivo de nitrato de amónio/óleo combustível.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a introdução de ozono na emulsão inclui o borbulhamento de ozono ou de um gás contendo ozono através da emulsão.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que a introdução do ozono na emulsão é efectuada durante um período de tratamento de 1 hora a 24 horas.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que a introdução de ozono na emulsão ocorre em simultâneo com a mistura de óleo e de água.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que é utilizado óleo suficiente de modo a que o óleo constitua 50% a 98% em massa da emulsão.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que o óleo é óleo lubrificante usado.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que a mistura de óleo e de água é efectuada na presença de um tensioactivo, em que o tensioactivo constitui de 0,2% a 1,0% em massa da emulsão.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, em que pelo menos uma porção do tensioactivo é proporcionado pelo óleo. ΕΡ 2 480 519/ΡΤ 2/2
9. Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que as proporções relativas de emulsão e de nitrato de amónio utilizadas são de modo a que o óleo constitui de 2,5% a 22% em massa do explosivo.
10. Processo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que o nitrato de amónio em partículas está na forma de peletes porosos de nitrato de amónio.
11. Processo de acordo com a reivindicação 10, em que os peletes porosos de nitrato de amónio são empreques numa razão para combustível de 98:2 a 78:22 em massa.
12. Processo de acordo com a reivindicação 10 ou reivindicação 11, em que a mistura da emulsão ozonada com os peletes porosos de nitrato de amónio é efectuada através de pulverização da emulsão sobre o nitrato de amónio enquanto o nitrato de amónio é transportado por meio da espiral de um transportador de parafuso.
13. Processo de acordo com a reivindicação 10 ou reivindicação 11, em que a mistura da emulsão estabilizada com os peletes porosos de nitrato de amónio é efectuada num misturador de betão. Lisboa, 2013-11-19