PT93640A - Processo para a preparacao de uma composicao explosiva em emulsao contendo perlite expandida - Google Patents

Description

ATLAS POWDER COMPANY "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO EXPLOSIVA EM EMULSÃO CONTENDO PERLITE EXPANDIDA"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção diz respeito a uma composição explosiva constituída por uma emulsão do tipo ãgua-em-oleo e, mais particularmente, refere-se a uma composição explosiva em emulsão do tipo ãgua-em-oleo que contem um agente de retenção de gãs, em que o referido agente de retenção de gãs consiste em perlite expandida que permite o controlo da densidade durante a manipulação, o uso, envelhecimento, bombagem, expedição, etc..

ENQUADRAMENTO GERAL DA INVENÇÃO

Conhecem-se e utilizam-se, na indústria de explosivos, explosivos em suspensão que são mais seguros no que respeita à fabricação e à manipulação do que os explosivos de elevado poder de explosão. Estes explosivos em suspensão requerem a utilização de agentes de sensibilização químicos ou explosivos para garantir a detonação e algumas bolhas de gás incorporadas. -2- -2-

Subsequentemente, desenvolveram-se explosivos de emulsão do tipo água-em-óleo, em que uma fase descontínua de solução aquosa de um sal inorgânico oxidante é dispersa numa fase contínua de um combustível carbonoso. Veja-se a patente de invenção norte-americana numero 3 447 978.

Os explosivos em suspensão acima descritos utilizam agentes sensibilizadores químicos ou explosivos, tais como nitrato de monometilamina, mononitrato de etilenoglicol, mononitrato de etanolamina, mononitrato de etilenodiamina, pó de alumínio, PETN, TNT e pólvora sem fumo, com o fim de conservar o comportamento explosivo.

No entanto, o explosivo constituído por emulsão do tipo água-em-óleo não requer a utilização de um agente sensibilizador químico ou explosivo. Contudo, a emulsão do tipo água-em-óleo exige espaços vazios uniformemente dispersos proporcionados por bolhas de gás ou um agente que proporciona vazios para se obter o comportamento explosivo. Portanto, a manutenção de espaços vazios uniformemente dispersos no explosivo de emulsão do tipo água-em-óleo é importante para se conseguir um bom comportamento de detonação e uma boa duração durante a armazenagem. Além disso, a maneira de acordo com a qual os espaços vazios são trarados pode afectar as propriedades explosivas do explosivo em emulsão.

Os espaços vazios podem ser proporcionados por meio de bolhas de gás que são mecânica ou fisicamente misturadas ou sopradas num explosivo de emulsão. Podem formar-se vazios num -3- -3-

explosivo de emulsão por meio de um agente químico de libertação de gases ou por meio de um agente que proporciona vazios tal como microesferas ocas, perlite expandida ou esferas de espuma de estireno, que é misturado com o explosivo em emulsão. A utilização de bolhas de gás ou de agentes de formação de gás é menos desejável porque as bolhas perdem-se e coalescem durante a armazenagem do explosivo e diminuem assim a sensibilidade de detonação. Outro inconveniente resulta do facto de, sob a pressão hidrostática, as bolhas de gás proporcionarem um controlo de densidade menos eficaz que afecta a sensibilidade de detonação e o comportamento. A utilização de agentes de controlo da densidade, tais como perlite expandida, é conhecida há muitos anos na indústria de explosivos em emulsão. Por exemplo, esses agentes de controlo da densidade são descritos na patente de invenção norte-americana número 3 715 247, concedida a Wade. Além disso, existem patentes de invenção sobre o uso de tamanhos específicos de perlite tais como tamanhos de partículas preferidos quando utili zadas em composições explosivas, por exemplo, como se refere na patente de invenção norte-americana número 4 231 821, concedida a Sudweeks e col. A prática comercial corrente largamente difundida consiste em utilizar microesferas de vidro ocas (por exemplo, como fornecidas por 3M ou PQ) para emulsões que se destinam a ser armazenadas e/ou manipuladas a granel, por exemplo, bombagem múltipla. -4-

As microesferas de vidro são diferentes das perlites. Uma grande diferença reside no facto de as perlites serem porosas por natureza, enquanto as microesferas ocas de vidro não são porosas. Esta diferença de estrutura física deu origem a uma limitação do uso da perlite. Isto acontece devido ao facto de que uma partícula porosa não pode manter o controlo adequado de densidade da emulsão final explosiva ao longo do tempo. Em particular, a bombagem e outras formas de trabalho/pressão apli cadas provocam o aumento irreverssível da densidade, originando um comportamento mais fraco da composição explosiva. Assim, é desejável utilizar um agente de controlo de densidade que não seja afectado de maneira adversa pela manipulação típica do produto, por exemplo, embalagem e bombagem, ou pela aplicação do produto, isto è, a utilização em perfurações húmidas em que exista uma elevada pressão hidrostática.

Além disso, com as perlites actualmente utilizadas, não é possível o controlo da densidade durante longos períodos de armazenagem. Com as perlites convencionais, o controlo da densji dade não se mantêm quando o produto explosivo é submetido a agitação ou a sacudimento em resultado do transporte por estrada do produto dentro de contentores a granel, em que esta vibração e movimento da emulsão explosiva pode provocar a realização de trabalho sobre ela. Quando se utilizam perlites convencionais, verificou-se o aumento da densidade e que esse aumento continua de maneira a tornar-se prejudicial ao longo do tempo. Além disso, verificou-se previamente um aumento inaceitável da visco sidade que afecta de maneira adversa a manipulação, especifica- mente, a bombagem.

Descobriu-se uma perlite expandida que confere caracterÍ£ ticas desejáveis e vantagens tácnicas aos explosivos de emulsão. As caracterlsticas específicas desejáveis que a perlite expandida confere às composições explosivas em emulsão são as seguintes : 1) o controlo da densidade é mantido a seguir a múltiplas bambagens de emulsÕea quentes ou frias contendo as novas perlites; 2) mantém-se o controlo da densidade a seguir à exposição da emulsão que contém as novas perlites a transporte por estrada com o mínimo de aumento de viscosidade do produto durante o ensaio; 3) atinge-se o bom comportamento de detonação em furos com um diâmetro de 10 centímetros (4 polegadas) quando expostos a pressão hidrostática utilizando amostras de perlite expandida bombeadas ou não bombeadas com velocidades de detonação no ensaio da bomba sob pressão cartucho-a-cartu cho de pelo menos 1830 m/segundo (6.000 pés/segundo) e, preferivelmente, 4570-4880 m/segundo (15.000 - 16.000 pés/segundo); e 4) atinge-se o comportamento de detonação em furos com o diâmetro de 7,6 cm (3 polegadas) à pressão ambiente com -6- temperatura reduzida, quando transportada em produtos expio sivos não bombeados ou após múltipla bombagem com velocidade de detonação no ensaio de cartucho-a-cartucho de pelo menos 1830 m/segundo (6.000 pés/segundo) e preferivelmente 4570--4880 m/segundo (15.000 - 16.000 pés/segundo). SUMARIO da invenção A presente invenção proporciona uma composição explosiva constituída por uma emulsão do tipo água-em-óleo que contém um agente de retenção de gases que permite o controlo da densidade durante a manipulação, utilização, envelhecimento e bombagem.

De acordo com a presente invenção, proporciona-se uma composição explosiva em emulsão que contém uma fase contínua de combustível carbonoso, um agente emulsionante, uma fase dispersa de uma solução aquosa e um agente oxidante inorgânico eum agente que proporciona vazios.

De acordo com a presente invenção, obtém-se uma composição explosiva em emulsão que tem perlite expandida como agente que proporciona vazios ou como uma parte do agente que proporciona vazios. A perlite utilizada na presente invenção caracteriza-se „ o pelo facto de ter uma massa volumica igual a0,60g/cm ou infe- rior e, preferivelmente, dentro da gama desde cerca de 0,lg/cm ate cerca de 0,5 g/cm e, mais preferivelmente, 0,23 até cerca de 0,45 g/cm^. -3 -7-

Além disso, de acordo com a presente invenção, proporciona-se uma composição explosiva em emulsão que mantém o controlo da densidade a seguir a bombagens múltiplas ou a seguir a armazenagem, enquanto mantém as qualidades explosivas pretendidas.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA A emulsão explosiva de acordo com o presente pedido de patente de invenção compreende: uma fase contínua que consiste num componente combustível carbonoso e num agente emulsionante; uma fase dispersa que consiste numa solução aquosa de um sal ou vários sais inorgânicos oxidantes; e um ou vários agentes que proporcionam vazios. A solução aquosa da fase dispersa consiste num ou vários sais inorgânicos oxidantes, que consistem total ou principalmente em nitrato de amónio e que podem contar outros sais inorgânicos oxidantes tais como são conhecidos na indústria. Por exemplo, alem de nitrato de amónio, a solução aquosa de sais inorgânicos oxidantes pode também incluir nitratos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos, cloratos, percloratos, etc.. -8-

-8- L ( * 0 nitrato de amónio deve encontrar-se presente numa propor ção de 46 a 95% em peso» com base no peso total da composição explosiva resultante. Todas as percentagens indicadas na presente memória descritiva são percentagens em peso, a menos que se indique de outro modo.

Se se utilizarem outros sais oxidantes em combinação com nitrato de amónio, estes sais oxidantes não devem encontrar-se presentes em uma quantidade maior do que 40% da mistura de nitrato de amónio e dos outros sais oxidantes inorgânicos, de tal modo que o sal oxidante inorgânico total na fase aquosa da emulsão seja de 46 a 95% da emulsão.

Numa forma de realização preferida, a composição em emulsão compreende cerca de 76% de sal oxidante que é nitrato de amónio, A quantidade de água presente para formar a solução aquosa do sal oxidante inorgânico esta geralmente compreendida dentro do intervalo desde cerca de 5 até cerca de 25%. Preferivelmente, a composição compreende cerca de 14 até cerca de 20% de água. A fase contínua consiste num componente combustível carbonoso. 0 componente combustível carbonoso a ser utilizado na prática da presente invenção pode consistir em qualquer hidrocar boneto combustível conhecido na técnica, tal como por exemplo, óleo combustível e/ou cera. 0 combustível hidrocarbonado inclui, por exemplo, óleo combustível diesel, hidrocarbonetos parafí-nicos, hidrocarbonetos olefínicos, hidrocarbonetos nafténicos, -9-

i ' hidrocarbonetos aromáticos, gasóleo, óleo pesado, lubrificantes, parafina líquida, etc. A cera inclui ceras microcristalinas derivadas de petróleo, ceras minerais, cera animal, cera de insectos, etc.. Estes combustíveis carbonosos podem ser utilizados sozinhos ou em mistura. Geralmente, a composição compreende cerca de 0,1 até cerca de 10% de combustível carbonoso. Numa forma de realização preferida, a composição compreende cerca de 5 até cerca de 10% de combustível carbonoso.

Alem do componente de combustível carbonoso, a fase contínua contém um ou vários agentes emulsionantes. O agente emulsio-nante a ser utilizado na prática na presente invenção inclui qualquer agente emulsionante conhecido utilizado na indústria para produzir explosivos em emulsão do tipo ãgua-em-óleo. Por exemplo, podem citar-se ésteres de sorbitano de ácidos gordos, monogliceridos ou digliceridos de ácido gordo, éter poliglicõ-lico, derivados de oxazolina, derivados de imidazolina, sais de metais alcalinos ou de metais alcalino-terrosos de ácidos gordos, sais de ácidos ou anidridos carboxílicos substituídos com grupos hidrocarbilo e derivados de anidrido de ácido poliisobutenil-suc cínico.

Os agentes emulsionantes podem ser utilizados sozinhos ou sob a forma de misturas. Geralmente, a composição compreende 0,1a 10% de agente emulsionante. Os agentes emulsionantes apropriados são conhecidos na técnica e encontram-se descritos em muitas patentes de invenção norte-americanas, tais como as paten tes números 3 449 978, 4 920 340 e 4 708 753. -10-

0 agente que proporciona vazios de acordo com a presente invenção consiste somente ou parcialmente em perlite expandida que tem uma massa volumica da ordem de grandeza de 0,6 g/cm ou menos. A perlite expandida é obtida por aquecimento a alta temperatura de um mineral que, mediante exposição ao calor, se expande devido à presença da água encerrada.

Acredita-se que o agente que proporciona vazios de acordo com a presente invenção seja menos poroso do que as perlites conhecidas anteriormente até hoje e o controlo de densidade é mantido a seguir a múltiplas bombagens e/ou agitação. As perlites expandidas úteis de acordo com a presente invenção têm um peso volúmico nominal ou real medido com um picnómetro em compa-- 3 raçao com ar na gama de 0,6 g/cm ou menor, e, mais preferivel- 3 mente, desde cerca de 0,1 ate cerca de 0,5 g/cm e, mais prefe- 3 rivelmente ainda, entre cerca de 0,23 e cerca de 0,45 g/cm . 0 peso volúmico pode medir-se com um picnómetro de comparação com ar Beckman, Modelo 930. 0 peso volúmico a granel das perlites usadas de acordo com a presente invenção está compreendido entre cerca de 0,08 a 0,19 Kg/m (5 e 12 libras/pés cúbicos). A densidade a granel é uma propriedade física que inclui o volume do ar do recipiente utili zado retido entre as partículas. Pelo contrário, a densidade nominal não inclui o volume do ar entre as partículas. A quantidade de perlite expandida presente na composição explosiva resultante pode variar desde cerca de 0,5 até cerca -11 a // 1 Λ * íi de 10%. Preferivelmente, a composição compreende desde cerca de 1,0 até cerca de 3,0% de perlite expandida. A quantidade de perlite utilizada depende da densidade final pretendida na emulsão de tipo de água-em-oleo. Tipicamente, estas composições em emulsão são feitas de maneira a obter-se um peso volúmico compreendido dentro do intervalo de cerca de 1,0 a cerca de 1,34 g/cm3. 0 Quadro IA reune dados sobre os pesos volúmicos e viscosidades, dos explosivos de emulsão antes e depois de um ensaio que simula o transporte por estrada. 0 ensaio realizou-se durante quatro horas com amostras de 0,473 dm (um pinto) em sacudidores de tinta normal. Determinaram-se as densidades e as viscosidades e compararam-se com amostras de controlo.

Prepararam-se as emulsões indicadas nos Quadros ΙΑ, II, III e IV a partir de uma emulsão que tem uma fase continua constituída por 7 partes de óleo do tipo baseado em petróleo com uma viscosidade de 38 - 43 S. U. S. a37,8°C (100° F)(com (excepção de as amostras 274 e 297 terem sido produzidas usando um tipo de óleo baseado em petróleo que tem uma viscosidade de 45 - 50 S. U. S. a 37,8°C = 100° F); e 1 parte de agente emulsio nante que á um derivado de anidrido de ácido poliisobutenil-suc-cínico; e uma fase descontínua constituída por 76,4 partes de AN; e 15,6 partes de EL^O. Todas as partes são partes em peso. A esta emulsão adicionaram-se várias quantidades de perlite, como se indica nos Quadros. As emulsões são identificadas pela -12-

i designação de perlite. 0 Quadro V reune as características das perlites.

Fazendo referência ao Quadro IA, emulsões contendo as perlites convencionais, Hp212 e Hp512, vendidas por Grefco, Inc., mostram aumentos dramáticos imediatos da densidade e da viscosidade a seguir ao ensaio, enquanto a emulsão que contém perlites de acordo com a presente invenção possui um maior controlo de qualidade, isto é, um muito menor efeito sobre a densidade e a viscosidade. As perlites convencionais dos exemplos, têm um peso volumico superior a 0,8 g/cm quando medido com um picnometro de ar. Outras perlites da técnica anterior têm, tipicamente, uma massa volumica compreendida dentro da gama de 0,7 a 1,2 g/cm3. 0 Quadro IB reune ainda os resultados de outros ensaios que utilizam uma emulsão preparada como se descreveu antes, mas utilizando um óleo com uma viscosidade de 38 - 43 e os substitutos de um agente emulsionante de monooleato de sorbitano em vez do agente emulsionante de anidrido succínico. 0 Quadro II mostra os resultados da detonação nos ensaios de bomba sob pressão das composições por emulsões do Quadro IA. _ 2 0 ensaio em bomba simula a pressão hidrostática de 2,1 Kg./cm (30 psi) durante seis horas. As amostras foram detonadas em confinamento e sob pressão. Indicam-se valores de amostras de composições explosivas de emulsão não bombeadas e bombeadas para ilustrar o aperfeiçoamento dramático da sensibilidade à detonação -13-

sob pressão quando se utilizam as novas perlites, mesmo após bombeamento múltiplo. 0 diâmetro de maneira alguma indica o limite útil do produto e é simplesmente indicado para comparação. As amostras foram bombeadas com uma bomba de deslocamento positivo através de uma mangueira com 5,1 cm (2 polegadas) de diâmetro e 7,6 metros (25 pés) de comprimento. Para bombagem repetida, as amostras foram bombeadas para dentro de um tambor e rebombea-das para outro barril. 0 Quadro III mostra os resultados da detonação e os ensaios de sensibilidade a baixa temperatura de composição obtidas de acordo com as do Quadro IA. Mediu-se a velocidade de detonação do segundo cartucho em amostras não confinadas com 7,6 cm (3 polegadas) de diâmetro que sao inflamadas cartucho-a-cartucho a temperaturas reduzidas. 0 comprimento da carga foi igual a 25,4 cm (10 polegadas) ou mais. Este ensaio demonstra a sensibilidade tanto a baixa temperatura como de propagação. 0 Quadro IV reune os valores das densidades das composições obtidas como no caso da emulsão do Quadro IA em resposta à bombagem. É evidente que ocorre um aumento significativo de densidade imediatamente depois de se bombearem as perlites convencionais tais como Hp212. A nova perlite mostra um bom controlo de densidade mesmo depois de bombagens múltiplas. De facto, nota-se a diminuição de densidade. Isto indica a capacidade destas perli tes para ajudar o encerramento do ar, que constitui uma outra vantagem. Isto é suportado pela resposta â densidade de diversos produtos que contém a nova perlite ao ensaio de sacudimento, em que se nota uma diminuição de densidade. Isto não foi observado até agora, nem com as perlites convencionais, nem microesferas de vidro, microesferas de plástico, cinzas voadores flutuantes e/ou outros agentes de redução de densidade vulgarmente conhecidos na industria. 0 Quadro V mostra as características da nova perlite. Os valores reduzidos da densidade com picnómetros de ar são indicativos da redução de porosidade das novas perlites. -15- íí β w cd κ ο ο ο ο ο o o o o o o x) ·π x3 β ο ο ο ο ο o o o o o o 0 •Η <(ϋ w| ο ο ο ο ο o o o o o o β cu o e XI β α) ο tO CM tO 00 t—! CS rH cr> r-. • Cd χ> Jti γΗ θ' οο ο tO ΙΟ to tO to 1--. θ' to XJ γ—1 1—1 CO ·ι*4 Ο α) α) cs coicd > 4J ο ο ο Ο ο o o o o o o cs Ο β β β ο ο ο Ο ο o o o o o o 0 γ—( α) cd PI ο ο ο Ο ο o o o o o o o β 3 μ ·»· * #» X •Η β 0) 3 co CM to Ο- ο to to CS ΟΊ tO co β t> β Χ3 X to Ο r*· ΙΟ to to <r <r tO to *H β rH U CU CJ Ή X β X cd •H β X ο Ο ο ο σ o o o o o o Ο •r4 ο Ο ο ο ο o o o o o o 0 cd CQ ο Ο ο ο ο o o o o o o icd Μ 0 ·* ·* ·* β · Ο CO t—! Ό CS CM to tO o CO to W co CQ CO 00 ιο to to <r <r to tO <r A •Η O 0 (1) > X CU O 4-> O ω cd ti O •Η ο <u · ο •Η g to & g /s cd <υι ·»β u X cu χ γ—1 to ο ιο ΙΟ o o to o o o 0 Cd 4-J 0 to <r ιο to <r rH r-4 r-4 l*'- cs cs g α ο !> 1 CS CS CS CS CS CS cs CS CS cs •H CU ι cd 1 •ν cs tf g β cd r—I ιΗ rH rH rH rH rH rH rH rH <r 0 β ιΗ Cfl β X) β β eu β g cd β g W S •Η ο QUADRO ΙΑ u β β β Ή X) β Pu X β 4-1 β β X) ο ο O ο ο o o o o o o ♦Η ο •Η ο ο o ο ο o o o o o o rH \ <U β C0 ο ο o ο ο o o o o o o Μ co ο *» *» *«. Λ β β ϋ ιο tO Ot ΙΟ Ό <r r-· to θ' r-*· PU β β CQ ο· to ΙΟ -d- IO CO CO CO to -d* 4-1 co •Η CQ ·Η · > β Η Ο β > Ριβ X) β Ο β β β ΡηγΗ β CQ ϋ β X) β •Η β β β •Η 4-1 g β β β X) β 'β ο to to to to o o o o o χ) > β β ιΗ sr rH rH CO cs C0 cs <r cs 1 <r 0/β ϋ ο CM CM CM CS cs CM cs CM cs 1 CM 0 β β ο > Α Λ A At β β β 1β I-1 I—I rH ι—! i—1 i—1 I—1 rH I—I i—! β β χ3 C0 β Ο β β 11 γΗ Μ χ3 β β CQ 0 0 C0 g β β β ·Η Η S χ3 ο β β ·Η •Η Χ3 XI X) ·Η β B-S ο to o ο o o o o o o o \β β CS Γ-Ν cs C0 <r o to to <r r^. <3· Β ο β 6 Λ Λ ϋ +J β ρΗ rH CO CS cs cs cs cs cs cs cs β β ·Η β Τ3 ·Η γΗ ΡΜ β > Μ X) β β •η β eu X) U β χ3 •Η ο β β •Η β β 0 Χ5 β U β X) ·Η β β 4-1 X! Β β 4-1 •H β\β β CQ β β pH XI g 00 X β u β 0 β 0 0 4-1 1β β β Oh 4-1 4-1 Ρ β Μ Ο M β β β 4-1 ·Η CM cs cs β Μ H β β Ο II β β γΗ rH rH β 1 1 g g Μ 0 ϋ cs cs to > οο 00 r- tO co co -sl· β β β Ρ 6»β Cm CM CM Ο ιΗ rH 00 cs cs to CS σ\ β β ΡΜ < 4-1 ίϋ P a z rH I—i rH cs cs cs cs cs * Ο ο*

16-QUADRO IB

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QUADRO IV

Massas volúmicas Massas volúmicas Amostra da a quente à temperatura técnica anterior Condição1 £/cm3 2 ambiente g/cm HP212 Bombeada 4 Antes - 1,20 vezes a quente Depois - 1,25 Depois - 1,27 Bombeada 4 _ _ _ Antes - 1,235 vezes à tem peratura ambiente Depois - 1,25 Bombeada 2 Antes - 1,195 vezes ã tem peratura ambiente Depois - 1,24 Bombeada 4 ~ mm m* Antes - 1,195 vezes ã tem peratura ambiente Depois - 1,26 -21- QUADRO IV (cont.)

Amostra com a Número de vezes nova perlite bombeada_ 224 225 253

Idade^ 0 Fresca 1 Fresca 2 Fresca 3 semanas 10 semanas 3 Fresca 3 semanas 10 semanas 4 Fresca 1 semana 3 semanas 10 semanas 0 Fresca 1 Fresca 2 Fresca 3 semanas 9 semanas 3 Fresca 3 semanas 9 semanas 4 Fresca 1 semana 3 semanas 9 semanas 0 Fresca 1 Fresca 4 semanas 11 semanas 2 Fresca 4 semanas 11 semanas 3 Fresca 4 semanas 11 semanas

Massa volúmica-da emulsão g/cnT 1,230 1,210 1,200 1,220 1.235 1.195 1.225 1,240 1.195 1.225 1.235 1,245 1,220 1,200 1.190 1,210 1,220 1.190 1,210 1,220 1.195 1,210 1.215 1,220 1,210 1,210 1,210 1.225 1.195 1.205 1.225 1.195 1.205 1.215 -22-

QUADRO IV (cont.) Massa volúmica- Amostra com a Numero de vezes da emul s ão g / cmJ / nova perlite bombeada IdadeJ /temperatura (F°) 253 4 Fresca 1,195 4 semanas 1,205 11 semanas 1,225 274 0 Fresca 1,205/158 1,230/70 8 semanas 1,235/77 1 Fresca 1,190/150 1,220/70 8 semanas 1,225/77 2 Fresca 1,190/143 1,215/70 8 semanas 1,220/77 3 Fresca 1,190/140 1,215/70 8 semanas 1,215/77 Amostra 1 4 Fresca 1,190/132 1,215/70 8 semanas 1,220/77 Amostra 2 4 Fresca 1,200/133 1,220/70 8 semanas 1,230/77 1. Veja-se a descrição da nota 2, Quadro III. 2. "Antes" é a densidade medida antes da primeira bombagem. "Depois" é a densidade medida depois do numero indicado de bombagens. 3. 0 envelhecimento é para os produtos que foram bombeados o número de vezes indicado antes da armazenagem. -23-

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QUADRO V PESOS VOLÚMICOS o Td •H LO o LO Td cu S CM Λ CM oo 1 1 CM <r 00 VO VO co vO cn 1 1 •V •S •V 1 1 o co rH VD CO cO CQ CM (U 0 d d o ca •vi· rH o O LO o O LO 00 LO x—1 LO i—1 o- r-'· cd •H O CM O CM * 1 CM > Ci CM CO O* CM CO O 1 rH o <r <r CO g cd d) o 1 4- 1 + r—1 rH rH i—1 l—1 tH cd gO cd cd co M 1 N <U *P •H cd 0 P rH o o o O O σ\ o i—I co 'd- CM CO LO d co Ci cd o o A O o &0 <u o g rH CN CM rH CM 00 VO co CO CM 00 r·" LO •H co ti Cl I + CO 1 + cO co <o cO co co CO co cu 0 o P 0 tí s d Ci o CCU *H o o VO o o LO <r 00 CO <r LO VO LO o d <U LO O ·* LO O cd • d rH t-l 00 CM 00 LO CM CM LO CQ Pd CU 1 + co 1 + CO LO co CM CO CO co 0 CU d P d cu cd Pd td "0 O cr* VO VO o cd o •H •tH .1 o Λ o Td ,d LO LO LO i—I t-i rH r-' VO 00 o rH d CO + rH + t—l x—l x—t rH i—1 rH 1—1 CU d CU o CD x— cd cd d I—1 5—! > cr1 <u (U CO d <r d 1 1 Γ'» VO o 00 cr* VO LO cd cd *> cd 1 1 •tH Ci LO t"- Cl θ' o co 00 o- co 00 • A o • U o rH cu cu P d d cd cd Pd o •H 1 d -Ω Φ /-s cd P * o r\ rs /—N /-\ >P d CO /*\ CO 00 VO /*>L LO LO aj O g CM x—I o g s oo rH o CM tH cr* g Cl o Λ 1 Cl o CM LO CM co CO co CM CU ti Pd ® CU P\ 1—1 V LO LO •V Λ 1 rs Λ Λ «t d CU b£ CM <u &c co co o o o o o o !> S 1 CO g Λ •V >_/ w V-/ V-/ S-/ o g •H '0 Cl Λ Ό Cl o o Ό O rH tí cd CO O d cd 'w' co CM o co rH I- •H cj 0 Λ s-/ o CM <r co co CO CO CO o cd •H <U o •Η Φ 1 0) 0 •H Pd Td f—| PC 'tí 1 o o o o o o o dicd d d o> d o cd o cp d o •Η Λ Lp & ^ o co <U o d cj ϊ cd Cl o d 0 rH CU •H cd Td cd ti cd > d CU cu n 0 P p g 4J 8 ti co cd d 0 -H •H ^ O x! cd O tH ci « l •h'° 1 cd cd cd cU Ci o Cl P- i—! C d cd P -H CM CM ti rH rH Jí S, o P co d rH »—! cn cd 1 •fc co ο υ CM LO o > co 00 l"- CO <r LO co <r O Pd W g'CU (ti PC g o rH !—1 00 CM CM CM LO Γ'· σ\ < -O w « <3 d i—í r—t i-H CM CM CM CM CM CM * * * A composição explosiva de emulsão do tipo ãgua-em-óleo de acordo com a presente invenção pode preparar-se como se descreve seguidamente :

Em primeiro lugar, dissolve-se nitrato de amónio (ou em combinação com outros sais oxidantes sólidos inorgânicos) em água, a uma temperatura compreendida entre cerca de 60 a 100°C (140 a 212°F), para se obter uma solução aquosa de um sal oxidante inorgânico. Em seguida, adiciona-se um agente emulsio-nante ao componente de combustível carbonoso para se formar a fase contínua. Mistura-se o agente emulsionante e o combustível carbonoso e aquece-se a cerca de 40 até cerca de 80° (104 a 176°F).

Em seguida, adiciona-se lentamente a solução aquosa do sal oxidante inorgânico à mistura de combustível e agente emulsionante, com agitação, mantendo a temperatura compreendida entre cerca de 60 e cerca de 100°C. Depois de misturadas as duas fases, a perlite expandida que constitui o agente de retenção de gás, sozinha ou em combinação com outros agentes de retenção de gás conhecidos, é adicionada à mistura para formar a composição explosiva em emulsão de acordo com a presente invenção. A emulsão de acordo com a presente invenção pode também ser misturada com nitrato de amónio em partículas ou com ANFO. O ANFO é uma mistura "prills" de nitrato de amónio com óleo combustível diesel. Um ANFO com oxigénio equilibrado é constituído por cerca de 94% de nitrato de amónio e 6% de combustível. -25-

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Geralmente, misturam-se composições de ANFO de tal maneira que o ANFO seja mais ou menos 10% da mistura de oxigénio equilibrado.

Quando se adiciona nitrato de amónio em partículas, a fase de combustível da emulsão contém óleo adicional na quantidade que equilibrará aproximadamente o oxigénio da quantidade de partículas de nitrato de amónio adicionadas. Estas misturas de nitrato de amónio com a emulsão de acordo com a presente invenção contêm 10% ou mais de emulsão com 90% ou menos de nitrato de amónio em partículas ou ANFO. Preferivelmente, estas misturas contêm cerca de 50% ou mais de emulsão com cerca de 50% ou menos de nitrato de amónio em partículas ou de ANFO.

Tendo descrito formas de realização específicas da presente invenção, compreende-se que possam ser realizadas modificações por qualquer entendido na matéria e pretende-se cobrir todas estas modificações como caindo dentro do âmbito das reivindicações anexas.

Claims (20)

1. REIVINDICAÇÕES 1·“ Processo para a preparação de uma composição explosiva em emulsão do tipo de ãgua-em-õleo, caracterizada pelo facto de se misturar: uma fase contínua que consiste num componente de combustível carbonãceo e um agente emulsionante; uma fase dispersa de uma solução aquosa de sal ou sais inorgânico (s) oxidante(s); e um agente que origina espaços vazios e que consiste em per-lite expandida tendo uma massa volúmica menor do que 0,60 g/cm .
2. 2.- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o componente combustível carbonãceo consistir num combustível escolhido do grupo que consiste em óleo combustível diesel, hidrocarbonetos parafínicos, hidrocarbonetos olefínicos, hidrocarbonetos nafténicos, hidrocarbonetos aromáticos, gasóleo, óleo pesado, lubrificantes ou parafinas líquidas.
3. 3. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o agente emulsionante da fase contínua consistir num agente emulsionante escolhido do grupo que consiste em ésteres de sorbitano de ácidos gordos, monogliciridos ou diglicéridos de ácidos gordos, éteres poliglicólicos, derivados de oxazolina, derivados de imidazolina, sais de metais alcalinos ou de metais alcalino-terrosos de ácidos gordos, sais de ácidos carboxílicos ou anidridos substituídos por grupos hidrocarbilo e derivados de poli-isobutenilo de anidrido succínico.
4. 4. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a solução do sal oxidante inorgânico da fase disper sa consistir em pelo menos um sal escolhido do grupo que consiste em nitrato de amónio, nitratos de metais alcalinos, nitratos de metais alcalino-terrosos, cloratos ou percloratos.
5. 5. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a solução de sal oxidante inorgânico da fase disper sa conter cerca de 5 - 25% de água.
6. 6, - Processo de acordo cora a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de se incluir ainda ura ou mais agentes adicionais que proporcionam vazios escolhidos do grupo que consiste em bolhas de gás arrastadas, agentes químicos de formação de gases, perlite 3 expandida a um peso volumico superior a 0,7 g/cm , fenol-formal-deído, ureia-formaldeído, microesferas ocas ou microesferas de vidro ocas e esferas de espuma de poliestireno.
7. 7. - Processo para a preparação de uma composição explosiva era emulsão do tipo de ãgua-em-õleo, caracterizado pelo facto de se misturar: uma fase contínua que consiste em cerca de 1,0 a cerca de 10,0% de um componente combustível carbonáceo e um agente emul-sionante; uma fase dispersa que consiste numa solução aquosa com cerca de 5 a cerca de 25% de água; uma fase dispersa que consiste em cerca de 46 a 95% de sal ou sais inorgânico(s) oxidante(s); e um agente que proporciona vazios e que consiste em 0,5 -- 10% de perlite expandida tendo uma massa volúmica inferior a 3 0,60 g/cm .
8. 8,- Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de o componente combustível carbonáceo contínuo consistir num combustível escolhido do grupo que consiste em -29-

   õleo combustível diesel, hidrocarbonetos parafinicos, hidrocarbo-netos olefínicos, hidrocarbonetos naftinicos, hidrocarbonetos aro mãticos, gasóleo, óleos pesados, lubrificantes ou parafinas líqui das.
9. 9.- Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de o agente emulsionante da fase contínua consistir em um agente emulsionante escolhido do grupo que consiste em ésteres de sorbitano de ácidos gordos, monoglicêridos ou diglicéridos de ácidos gordos, éter poliglicõlico, derivados de oxazolina, deriva dos de imidazolina, sais de metais alcalinos ou de metais alcalino -terrosos de ácidos gordos, sais de ácidos carboxílicos substituí^ dos por hidrocarbilo ou anidridos e derivados de anidrido poli--isobutenil-succínico.
10. 10. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de a solução de sal oxidante inorgânico da fase disper sa consistir em pelo menos um sal escolhido do grupo que consiste em nitrato de amónio, nitratos de metais alcalinos, nitratos de metais alcalino-terrosos, cloratos ou percloratos.
11. 11. - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de a solução de sal oxidante inorgânico da fase disper sa consistir em cerca de 6 até cerca de 20% de água. 12.- -30- J V
12. 12. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracteriza-do pelo facto de se incluir ainda um ou mais agentes adicionais que proporcionam vazios escolhidos do grupo que consiste em bolhas de gás arrastadas, agentes químicos de formação de gases, perlite expandida a uma massa volumica maior do que 0,8 g/cm^, fenol-formaldeído, ureia-formaldeído, microesferas ocas ou micro-esferas de vidro ocas e esferas de espuma de poliestireno.
13. 13. - Processo para a preparação de uma composição explosiva em emulsão do tipo de ãgua-em-õleo, caracterizado pelo facto de se misturar: uma fase contínua que consiste em desde cerca de 1,0 até cerca de 10,0% de componente combustível carbonáceo e agente emul sionante; uma fase dispersa que consiste em desde cerca de 5 até cerca de 25% de água; uma fase dispersa que consiste em desde cerca de 46 a 95% de sal ou sais oxidante(s) inorgânico(s); e um agente que proporciona vazios consistindo em desde cerca de 0,5 ate cerca de 3,0% de perlite expandida tendo um peso volú 3 3 mico compreendido entre cerca de 0,23 g/cm e cerca de 0,45 g/cm .
14. 14. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de o componente de combustível carbonáceo contínuo consistir em um combustível carbonáceo escolhido do grupo -31-

    que consiste em óleo combustível diesel, hidrocarbonetos parafl-nicos, hidrocarbonetos oleflnicos, hidrocarbonetos nafténicos, hidrocarbonetos aromáticos, gasóleo, óleo pesado, lubrificantes ou parafina liquida.
15. 15. - Processo de acordo com a reivindicação 13, carac-terizado pelo facto de o agente emulsionante da fase continua consistir em um agente emulsionante escolhido do grupo que consiste nos esteres de sorbitano de ácidos gordos, monoglicéridos ou diglicéridos de ácidos gordos, iteres poliglicõlicos, derivados de oxazolina, derivados de imidazolina, sais de metais alcalinos ou sais de metais alcalino-terrosos de ácidos gordos, sais de ácidos carboxílicos substituídos por grupos hidrocarbilo ou anidridos e derivados de anidrido poli-isobutenil-succínico.
16. 16. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracteri-zado pelo facto de a solução de sal oxidante inorgânico da fase dispersa consistir em pelo menos um dos sais escolhidos do grupo que consiste em nitrato de amónio, nitratos de metais alcalinos, nitratos de metais alcalino-terrosos, cloratos ou percloratos.
17. 17. - Processo para a preparação de uma composição explosiva, caracterizado pelo facto de se misturar: a) pelo menos 50% de uma emulsão do tipo de água-em-õleo que compreende: -32-

    i) uma fase aquosa descontínua de uma solução de sal inorgânico; ii) uma fase contínua de combustível carbonáceo; iii) um agente emulsionante eficaz para formar uma emulsão do tipo de ãgua-em-õleo; e iv) perlite expandida que tem uma massa volúmica igual 3 a 0,6 g/cm ou menor; e b) 50% ou menos de um constituinte sólido que é principalmente um sal oxidante inorgânico.
18. 18.- Processo de acordo com a reivindicação 17, caracteri-zado pelo facto de o referido constituinte sólido ser nitrato de amónio.
19. 19.- Processo de acordo com a reivindicação 17, caracteri-zado pelo facto de o mencionado constituinte sólido ser uma mistura de nitrato de amónio e óleo combustível tendo um equilíbrio de oxigénio dentro do intervalo desde cerca de +10% até cerca de -10%.
20. 20.- Processo para a preparação de uma composição explosiva, caracterizado pelo facto de se misturar: a) pelo menos 10% de uma emulsão do tipo de ãgua-em-óleo que compreende: i) uma fase aquosa descontínua de uma solução de um sal -33- inorgânico; ii) uma fase contínua de combustível carbonãceo; iii) um agente emulsionante eficaz para formar uma emulsão do tipo de ãgua-em-oleo; e iv) perlite expandida tendo uma massa volúmica igual a 0,6 g/cm^ ou inferior; e b) 90¾ ou menos de um constituinte sólido que ê principalmente um sal oxidante inorgânico. Lisboa, 02 de Abril de 1990 G Αυ2 i!e Oficial da Prcpr saade Industriai