RU2744232C1 - Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase - Google Patents
Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase Download PDFInfo
- Publication number
- RU2744232C1 RU2744232C1 RU2020128136A RU2020128136A RU2744232C1 RU 2744232 C1 RU2744232 C1 RU 2744232C1 RU 2020128136 A RU2020128136 A RU 2020128136A RU 2020128136 A RU2020128136 A RU 2020128136A RU 2744232 C1 RU2744232 C1 RU 2744232C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- coal
- emulsion
- carbon
- emulsifier
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/28—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к взрывчатым составам и может применяться при взрывных работах в горном деле.The invention relates to explosive compositions and can be used in blasting operations in mining.
В настоящее время наибольшее развитие получил новый класс промышленных взрывчатых веществ на основе эмульсий «вода в масле». Преимущество эмульсионных взрывчатых веществ перед другими видами - это безопасность их транспортировки до момента выгрузки. Currently, a new class of industrial explosives based on water-in-oil emulsions has received the greatest development. The advantage of emulsion explosives over other types is the safety of their transportation until the moment of unloading.
Эмульсия, по сути, является смесью, состоящей из микрокапель водного раствора нитрата аммония, диспергированных в непрерывной масляной фазе. В качестве окислителя, как правило, используют аммиачную селитру или ее смесь с натриевой селитрой, а масляная фаза – смесь минерального масла с эмульгатором. Кроме того, хорошая водоустойчивость, низкая стоимость сырья и несложный технологический процесс позволили эмульсионным ВВ занять достаточно большую долю в производстве взрывных работ.An emulsion is essentially a mixture of micro-droplets of an aqueous ammonium nitrate solution dispersed in a continuous oil phase. As an oxidizing agent, as a rule, ammonium nitrate or its mixture with sodium nitrate is used, and the oil phase is a mixture of mineral oil with an emulsifier. In addition, good water resistance, low cost of raw materials and a simple technological process allowed emulsion explosives to take a fairly large share in the production of blasting operations.
Известен эмульсионный взрывчатый состав типа «вода в масле» (патент № 2110506, заявка № 95121412, класс МПК С06И 45/10, дата публикации 10.05.1998). Известный эмульсионный взрывчатый состав, содержит: водный раствор неорганических солей-окислителей, горючее на основе органических водонерастворимых веществ, сенсибилизатор, энергетические и технологические добавки и композиционный эмульгатор, состоящий из моноэфира многоатомного (С2-С6) спирта и одноосновной жирной (С12-С20) кислоты; первичных синтетических высших жирных (C12-C20) спиртов; этаноламидов и соли алкилбензолсульфоната многовалентного металла. Known emulsion explosive composition of the type "water in oil" (patent No. 2110506, application No. 95121412, class IPC S06I 45/10, publication date 05/10/1998). A well-known emulsion explosive composition contains: an aqueous solution of inorganic oxidizing salts, a fuel based on organic water-insoluble substances, a sensitizer, energy and technological additives and a composite emulsifier consisting of a monoester of a polyatomic (C 2 -C 6 ) alcohol and a monobasic fatty (C 12 - C 20 ) acids; primary synthetic higher fatty (C 12 -C 20 ) alcohols; ethanolamides and polyvalent metal alkylbenzenesulfonate salts.
Недостатком известного взрывчатого состава является высокий расход композиций эмульгатора.The disadvantage of the known explosive composition is the high consumption of emulsifier compositions.
Известен эмульсионный взрывчатый состав (патент № 2123488, заявка № 94003526, дата публикации 20.12.98г., класс МПК С06И31/28). Известный эмульсионный взрывчатый состав содержит аммиачную селитру, окислительную и углеводородную фазы и сенсибилизирующую добавку. Окислительная фаза представляет собой водный раствор солей-окислителей, таких, как нитрат натрия или нитрат кальция, и/или аммоний хлорнокислый, или нитрат метиламина, или динитрат этилендиамина, или натрий хлорнокислый, углеводородная фаза включает индустриальное масло, плавкие углеводороды, такие, как петролатум или парафин, или битум и эмульгатор, содержащий продукты конденсации полиолефинов с молекулярной массой 300-3000, предпочтительно 900-1500, с малеиновым ангидридом и алканоламином, предпочтительно триэтаноламином или полиолом, например глицерином, или полиглицерином, или пентаэритритом, или смеси этих продуктов с эфирами жирных кислот фракции С17 - С25, или эфирами жирных кислот таллового масла с глицерином или полиглицерином, или пентаэритритом, а сенсибилизирующая добавка представляет собой раствор нитрита натрия или смесь раствора нитрата натрия с формалином, или пористые добавки типа перлита при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known emulsion explosive composition (patent No. 2123488, application No. 94003526, publication date 12/20/98, class IPC S06I31 / 28). The known emulsion explosive composition contains ammonium nitrate, oxidizing and hydrocarbon phases and a sensitizing additive. The oxidizing phase is an aqueous solution of oxidizing salts, such as sodium nitrate or calcium nitrate, and / or ammonium perchloric acid, or methylamine nitrate, or ethylenediamine dinitrate, or sodium perchloric acid, the hydrocarbon phase includes industrial oil, fusible hydrocarbons such as petrolatum or paraffin, or bitumen and an emulsifier containing condensation products of polyolefins with a molecular weight of 300-3000, preferably 900-1500, with maleic anhydride and an alkanolamine, preferably triethanolamine or a polyol, for example glycerol, or polyglycerol, or pentaerythritol, or mixtures of these products with ethers fatty acids of the C 17 - C 25 fraction, or esters of tall oil fatty acids with glycerin or polyglycerol, or pentaerythritol, and the sensitizing additive is a sodium nitrite solution or a mixture of sodium nitrate solution with formalin, or porous additives such as perlite with the following ratio of components, wt .%:
Нитрат натрия - 5,0-15,0 %, или нитрат кальция - 5,0-25,0 %, аммоний хлорнокислый - 5,0-15,0 % или нитрат метиламина - 5,0-15,0 %, динитрат этилендиамина - 5,0-30,0 %, или натрий хлорнокислый - 5,0-25,0 %, вода - 5,0-25,0 %, масло индустриальное - 2,0-7,0 %, петролатум - 0,5-4,0 %, или парафин - 1,0-2,0 %, или битум - 0,5-2,5 %.Sodium nitrate - 5.0-15.0%, or calcium nitrate - 5.0-25.0%, ammonium perchloric acid - 5.0-15.0% or methylamine nitrate - 5.0-15.0%, dinitrate ethylenediamine - 5.0-30.0%, or sodium perchloric acid - 5.0-25.0%, water - 5.0-25.0%, industrial oil - 2.0-7.0%, petrolatum - 0 , 5-4.0%, or paraffin - 1.0-2.0%, or bitumen - 0.5-2.5%.
Недостатком известного взрывчатого состава является сложный состав и сложный технологический процесс.The disadvantage of the known explosive composition is its complex composition and complex technological process.
В эмульсионных ВВ (обратная эмульсия) для повышения степени дисперсности, для увеличения времени жизни эмульсии, предотвращения ее кристаллизации используются эмульгаторы. Т.е. для повышения стабильности и качества эмульсии. Эмульгаторы являются дорогостоящим компонентом при производстве ЭВВ.In emulsion explosives (inverse emulsion), emulsifiers are used to increase the degree of dispersion, to increase the lifetime of the emulsion, and to prevent its crystallization. Those. to improve the stability and quality of the emulsion. Emulsifiers are an expensive component in the production of emulsion explosives.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение расхода эмульгатора при одновременном повышении качества эмульсии.The technical result of the proposed invention is to reduce the consumption of the emulsifier while improving the quality of the emulsion.
Предлагается эмульсионный взрывчатый состав, включающий водный раствор нитрата аммония, диспергированный в углеродно-углеводородной фазе. Отличием является то, что углеродно-углеводородная фаза состоит из смеси компонентов при следующем соотношении ингредиентов в эмульсии ЭВВ, мас. %:An emulsion explosive composition is proposed, including an aqueous solution of ammonium nitrate dispersed in a carbon-hydrocarbon phase. The difference is that the carbon-hydrocarbon phase consists of a mixture of components with the following ratio of ingredients in the emulsion of emulsion explosive, wt. %:
- минеральное масло от 4,01 до 5,53;- mineral oil from 4.01 to 5.53;
- тонкодисперсный каменный уголь от 1,32 до 1,39;- finely dispersed coal from 1.32 to 1.39;
- эмульгатор от 0,4 до 0,65.- emulsifier from 0.4 to 0.65.
При этом используют мелкодисперсные частицы угля диаметром не более 100 мкм.In this case, finely dispersed coal particles with a diameter of no more than 100 microns are used.
Предлагается способ изготовления углеродно-водородной фазы, которая включает в себя введение тонкодисперсного угля, измельченного в шаровых или стержневых мельницах до размера частиц от 0,1 до 100 мкм, в подогретую (65-85°С) смесь минерального масла с высокомолекулярными соединениями. Тонкодисперсный уголь вводят порционно, небольшими порциями, для более тщательного перемешивания и исключения образования комочков. Все компоненты тщательно смешиваются в течение 30 минут с образованием однородной суспензии черного цвета.A method for the manufacture of a carbon-hydrogen phase is proposed, which includes the introduction of finely dispersed coal, ground in ball or rod mills to a particle size of 0.1 to 100 microns, into a heated (65-85 ° C) mixture of mineral oil with high molecular weight compounds. Finely dispersed coal is introduced in portions, in small portions, for more thorough mixing and elimination of the formation of lumps. All components are thoroughly mixed for 30 minutes to form a homogeneous black suspension.
Входящие в состав высокомолекулярные соединения служат для стабилизации суспензии. Полученная смесь является основой для приготовления углеродно-углеводородной фазы.The high molecular weight compounds included in the composition serve to stabilize the suspension. The resulting mixture is the basis for the preparation of the carbon-hydrocarbon phase.
Этап завершения приготовления углеродно-углеводородной фазы заключается в введение в смесь эмульгатора.The stage of completing the preparation of the carbon-hydrocarbon phase consists in introducing an emulsifier into the mixture.
Процесс производства эмульсии (эмульгирование) начинают с настройки производительности насосов подачи раствора нитрата аммония и углеродно-углеводородной фазы, чтобы выдержать требуемое соотношение подаваемых на миксер компонентов. После регулировки насосов в миксер сначала дозируют углеродно-углеводородную фазу с температурой 65-85°С. Когда миксер заполнится до перелива углеродно-углеводородной фазой начинают подачу раствора нитрата аммония (мас. от 92,3 до 94,5 % от массы эмульсии), температура которого 80-95°С, до получения однородной вязкой массы с вязкостью от 80000 до 130000 сП (сантипуаз).The emulsion production process (emulsification) begins with adjusting the capacity of the pumps for feeding the ammonium nitrate solution and the carbon-hydrocarbon phase in order to maintain the required ratio of the components supplied to the mixer. After adjusting the pumps, the carbon-hydrocarbon phase with a temperature of 65-85 ° C is first dosed into the mixer. When the mixer is filled to overflow with the carbon-hydrocarbon phase, ammonium nitrate solution (wt. From 92.3 to 94.5% of the mass of the emulsion) is fed, the temperature of which is 80-95 ° C, until a homogeneous viscous mass with a viscosity of 80,000 to 130,000 is obtained. cP (centipoise).
Основным компонентом предлагаемого эмульсионного взрывчатого вещества являются эмульсионные матрицы, представляющие собой водный раствор нитрата аммония, диспергированный в углеродно-углеводородный фазе. Водный раствор нитрата аммония в виде капель микронного размера (1-100 мкм) с помощью эмульгатора и тонкодисперсного угля распределена в непрерывной углеродно-углеводородной фазе.The main component of the proposed emulsion explosive are emulsion matrices, which are an aqueous solution of ammonium nitrate dispersed in the carbon-hydrocarbon phase. An aqueous solution of ammonium nitrate in the form of micron-sized droplets (1-100 microns) with the help of an emulsifier and fine coal is distributed in a continuous carbon-hydrocarbon phase.
В состав эмульсионной матрицы входит углеродно-углеводородная фаза, состоящая из минерального масла, эмульгатора, тонкодисперсного углерода (угля) и стабилизатор суспензии (высокомолекулярные вещества).The composition of the emulsion matrix includes a carbon-hydrocarbon phase consisting of mineral oil, an emulsifier, fine carbon (coal) and a suspension stabilizer (high molecular weight substances).
Особенностью выбора эмульгатора для производства обратных эмульсий (по типу вода в масле) является их гидрофобные свойства, такими же свойствами обладает и тонкодисперсный уголь. Эмульгирование - это, по сути, дробление. Чем больше поверхность раздела фаз эмульсии, тем ниже термодинамическая устойчивость, тем выше риск расслоения эмульсии.A feature of the choice of an emulsifier for the production of inverse emulsions (of the type water in oil) is their hydrophobic properties, and fine coal has the same properties. Emulsification is essentially crushing. The larger the interface of the emulsion, the lower the thermodynamic stability, the higher the risk of emulsion stratification.
Устойчивость эмульсий (по типу вода в масле) объясняется наличием барьера на границе двух фаз. Эмульгатор и тонкодисперсный уголь накапливаясь на поверхности раздела, образуют адсорбционную пленку, определяющую устойчивость эмульсии.The stability of emulsions (like water in oil) is explained by the presence of a barrier at the interface between the two phases. The emulsifier and finely dispersed coal, accumulating at the interface, form an adsorption film, which determines the stability of the emulsion.
Свойство гидрофобности свойственно различным маркам углей, от степени углефикации или метаморфизма изменяется гидрофобность. Угольные тонкодисперсные частицы углей высокой степени углефикации или метаморфизма являются гидрофобными и могут быть использованы в предлагаемой технологии. Например, каменный уголь марки «КС», каменный уголь марки «Т». А угли низкой стадии углефикации или метаморфизма, которые содержат большое количество таких примесей, как глинистые вещества, кварц, сланцы, кальцит и другие минералы обладают не гидрофобными свойствами, а гидрофильными свойствами и в данной технологии их использование будет не эффективным. Например, бурые угли. Гидрофобный уголь имеет степень заполнения микропор водой не более 10 %. Изготовление мелкодисперсных частиц угля не более 100 мкм усиливают свойства гидрофобности угля, так как происходит дробление кусочков угля и разрушение микропор. То есть изменяется пористая структура угля, что и повышает свойство гидрофобности.The property of hydrophobicity is characteristic of various brands of coal; the degree of coalification or metamorphism changes the hydrophobicity. Coal fine particles of coals with a high degree of coalification or metamorphism are hydrophobic and can be used in the proposed technology. For example, coal of the "KS" grade, coal of the "T" grade. And coals of a low stage of coalification or metamorphism, which contain a large amount of such impurities as clay substances, quartz, shale, calcite and other minerals, do not have hydrophobic properties, but hydrophilic properties, and in this technology their use will not be effective. For example, brown coals. Hydrophobic coal has a degree of filling of micropores with water no more than 10%. The production of fine coal particles no more than 100 microns enhances the hydrophobic properties of coal, as the pieces of coal are crushed and micropores are destroyed. That is, the porous structure of coal changes, which increases the property of hydrophobicity.
Введение мелкодисперсного угля позволяет повысить межфазную активность за счет гидрофобности угольных частиц. При этом важно использовать мелкодисперсные частицы угля не более 100 мкм. Использование частиц более 100 мкм приводит к выпадению их в осадок в составе эмульсии из-за их тяжести, и, как показали эксперименты существенно снижает время жизни эмульсии. The introduction of fine coal makes it possible to increase the interfacial activity due to the hydrophobicity of the coal particles. In this case, it is important to use fine coal particles no more than 100 microns. The use of particles larger than 100 μm leads to their precipitation in the composition of the emulsion due to their severity, and, as experiments have shown, significantly reduces the lifetime of the emulsion.
Использование мелкодисперсного угля позволяет снизить долю используемого эмульгатора, например, Lubrizol. Массовая доля Lubrizol в аналогичной обратной эмульсии 2 %. При содержании Lubrizol в обратной эмульсии в массовой доле 0,5 % эмульгирование может не происходит. The use of fine coal reduces the proportion of emulsifier used, such as Lubrizol. Mass fraction of Lubrizol in a similar inverse emulsion is 2%. If Lubrizol is contained in an inverse emulsion in a mass fraction of 0.5%, emulsification may not occur.
Ранее угольный порошок использовался в составе взрывчатых веществ гранулитов. Описано ранее в патенте № 1550862. Гранулиты относятся к водонеустойчивым взрывчатым веществам, использование угольного порошка в их составе предполагает другой технический результат и другую технологию производства.Previously, coal powder was used in granulite explosives. Described earlier in patent No. 1550862. Granulites belong to water-unstable explosives, the use of coal powder in their composition suggests a different technical result and a different production technology.
Повышение качества эмульсии характеризуется детонационными свойствами эмульсионного взрывчатого вещества. Эмульсионные ВВ способны детонировать только при условии введения в них газогенерирующей добавки. Например, водный раствор нитрита натрия.Improving the quality of the emulsion is characterized by the detonation properties of the emulsion explosive. Emulsion explosives are capable of detonating only if a gas-generating additive is introduced into them. For example, an aqueous solution of sodium nitrite.
В заявленном техническом решение в матрице эмульсионного взрывчатого вещества (ЭВВ) содержатся тонкодисперсные частицы углерода (угля), которые дополнительно стабилизируют эмульсию тем самым снижая расход эмульгатора. Уголь сам по себе горючий материал. Благодаря наличию тонкодисперсных частиц углерода (угля) при прохождении детонационной волны в заряде будут возникать дополнительные горячие точки, что подтверждено на практике. В соответствии с теорией горячих точек, при инициировании ЭВВ равномерно рассеянные в матрице бесчисленные тонкодисперсные микрометрические частицы углерода (угля) при адиабатическом сжатии инициирующим ударом, нанесённым извне, механическая энергия постепенно превращается в тепловую. Наряду с микропузырьками азота и тонкодисперсного углерода (угля), оба непрерывно нагреваются, в кратчайший период (10-3-10-5 секунды) формируется серия горячих точек (400-600°С) и наконец ВВ побуждается к детонации. Чувствительные микропузырьки азота и тонкодисперсного углерода (угля) должны иметь диаметр 1-100 мкм.In the claimed technical solution in the matrix of the emulsion explosive (EME) contains fine particles of carbon (coal), which additionally stabilize the emulsion, thereby reducing the consumption of the emulsifier. Coal itself is a combustible material. Due to the presence of fine particles of carbon (coal) during the passage of the detonation wave, additional hot spots will arise in the charge, which has been confirmed in practice. In accordance with the theory of hot spots, upon initiation of EE, countless finely dispersed micrometric particles of carbon (coal) uniformly dispersed in the matrix during adiabatic compression by an initiating shock from the outside, mechanical energy is gradually converted into thermal energy. Along with micro-bubbles of nitrogen and finely dispersed carbon (coal), both are continuously heated, in the shortest period (10 -3 -10 -5 seconds) a series of hot spots (400-600 ° C) are formed and finally the explosive is induced to detonate. Sensitive microbubbles of nitrogen and finely dispersed carbon (coal) should have a diameter of 1-100 microns.
От каждой частицы углерода (угля) и микропузырька азота фронт реакции распространяется сферически - происходит выгорание изнутри. Тепловыделение за фронтом ударной волны определяется суммарным тепловыделением во всех реагирующих частицах. Тепловыделение пропорционально поверхности горения. При максимальной суммарной поверхности частиц углерода (угля) и микропузырьков азота достигается максимум тепловыделения.From each particle of carbon (coal) and a microbubble of nitrogen, the reaction front spreads spherically - burnout occurs from the inside. The heat release behind the shock front is determined by the total heat release in all reacting particles. The heat release is proportional to the combustion surface. With the maximum total surface area of carbon (coal) particles and nitrogen microbubbles, the maximum heat release is achieved.
Окисления углеродно-углеводородной фазы эмульсионной матрицы по свободно-радикальному механизму обеспечивает снижение критического диаметра детонации до 80 мм, что гарантирует безотказную детонацию скважинных зарядов.Oxidation of the carbon-hydrocarbon phase of the emulsion matrix by the free-radical mechanism reduces the critical detonation diameter to 80 mm, which guarantees trouble-free detonation of borehole charges.
Как известно, критический диаметр и скорость детонации зависит прежде всего от размера частиц дисперсной фазы эмульсии и диаметра микропузырьков азота [Ван Сюйгуан. Эмульсионные взрывчатые вещества]. Таким образом, изменяя размер тонкодисперсного углерода (угля) и микропузырьков азота, можно управлять детонационными параметрами ЭВВ.As you know, the critical diameter and detonation velocity depends primarily on the particle size of the dispersed phase of the emulsion and the diameter of nitrogen microbubbles [Wang Xuiguan. Emulsion explosives]. Thus, by changing the size of finely dispersed carbon (coal) and nitrogen microbubbles, it is possible to control the detonation parameters of the EE.
Техническая задача, которая решается изобретением – снижение расхода эмульгатора и повышение качества эмульсии. При использовании предлагаемого изобретения он достигается. За счет введения в состав эмульсии мелкодисперсного каменного угля одновременно снижается расход эмульгатора и одновременно повышаются детонационные свойства эмульсионного взрывчатого вещества. Таким образом, можно сделать вывод о повышении качества эмульсии.The technical problem solved by the invention is to reduce the consumption of the emulsifier and improve the quality of the emulsion. When using the proposed invention, it is achieved. Due to the introduction of finely dispersed coal into the emulsion, the consumption of the emulsifier is simultaneously reduced and at the same time the detonation properties of the emulsion explosive are increased. Thus, it can be concluded that the quality of the emulsion has improved.
Создание эмульсионного взрывчатого вещества, которое стабилизированно тонкодисперсным углеродом (углем) и имеющий критический диаметр детонации открытого заряда менее 80 мм при достаточно высокой скорости детонации. При этом, наличие эмульгатора снижено до минимальных объемов (от 0,4 до 0,65). Т.е. введение в состав обратной эмульсии тонкодисперсного углерода позволяет производить более экономичное ЭВВ и одновременно более эффективное в части его детонационных свойств, как указано выше.Creation of an emulsion explosive that is stabilized with finely dispersed carbon (coal) and has a critical detonation diameter of an open charge of less than 80 mm at a sufficiently high detonation velocity. At the same time, the presence of an emulsifier is reduced to a minimum volume (from 0.4 to 0.65). Those. the introduction of finely dispersed carbon into the composition of the inverse emulsion makes it possible to produce a more economical EE and, at the same time, more efficient in terms of its detonation properties, as indicated above.
Размер газовых пузырьков при проведении опытных испытаний определяли через 30 мин после сенсибилизации с помощью светового микроскопа Motic BА-310B.The size of gas bubbles during experimental tests was determined 30 min after sensitization using a Motic BA-310B light microscope.
Критический диаметр детонации определяли по полноте детонации зарядов различного диаметра согласно ГОСТ 14839.19-69, метод А, при их инициировании промежуточным детонатором.The critical detonation diameter was determined from the completeness of detonation of charges of various diameters according to GOST 14839.19-69, method A, when they were initiated by an intermediate detonator.
Скорость детонации открытого заряда диаметром 80 мм измеряли с помощью прибора с контактным импульсным генератором «Detonation Velocity Meter» (Швеция) с погрешностью измерения 0,1 %. The detonation velocity of an open charge with a diameter of 80 mm was measured using a device with a contact pulse generator "Detonation Velocity Meter" (Sweden) with a measurement error of 0.1%.
Производство предлагаемого эмульсионного взрывчатого вещества предполагается с использованием способа изготовления углеродно-водородной фазы эмульсионного взрывчатого состава, включающего в себя порционное введение тонкодисперсного угля, измельченного в шаровых или стержневых мельницах до размера частиц от 0,1 до 100 мкм, в подогретую (65-85°С) смесь минерального масла с высокомолекулярными соединениями. Все компоненты тщательно смешиваются в течение 30 минут с образованием однородной суспензии черного цвета. Входящие в состав высокомолекулярные соединения служат для стабилизации суспензии. Полученная смесь является основой для приготовления углеродно-углеводородной фазы. Этап завершения приготовления углеродно-углеводородной фазы заключается в введение в смесь эмульгатора.The production of the proposed emulsion explosive is supposed to use a method for manufacturing the carbon-hydrogen phase of an emulsion explosive composition, which includes batch introduction of finely dispersed coal, ground in ball or rod mills to a particle size of 0.1 to 100 μm, into a heated (65-85 ° C) a mixture of mineral oil with high molecular weight compounds. All components are thoroughly mixed for 30 minutes to form a homogeneous black suspension. The high molecular weight compounds included in the composition serve to stabilize the suspension. The resulting mixture is the basis for the preparation of the carbon-hydrocarbon phase. The stage of completing the preparation of the carbon-hydrocarbon phase consists in introducing an emulsifier into the mixture.
Основные этапы изготовления аналогичных эмульсий известны. Новым является введение тонкодисперсного угля. Одним из показателей качества аналогичных эмульсий является время их жизни от момента производства до момента их выгрузки в зарядную скважину. Для сохранения агрегативной устойчивости эмульсии необходимо сохранить достигнутую максимальную дисперсность, понизив величину поверхностного натяжения. Это возможно сделать с помощью введения веществ, обладающих поверхностно-активным действием, - эмульгаторов. А в нашем случае и тонкодисперсного угля.The main steps for making similar emulsions are known. New is the introduction of fine coal. One of the indicators of the quality of similar emulsions is their lifetime from the moment of production to the moment they are unloaded into the charging well. To maintain the aggregate stability of the emulsion, it is necessary to maintain the achieved maximum dispersion by lowering the surface tension. This can be done by introducing substances with surface-active action - emulsifiers. And in our case, and fine coal.
Уголь измельчают на мельнице (как указывалось выше) до размера частиц не более 100 мкм. Большая величина частиц не эффективна.Coal is ground in a mill (as mentioned above) to a particle size of no more than 100 microns. Large particle sizes are ineffective.
Полученную сухую угольную смесь смешивают с минеральным маслом. При этом минеральное масло вводят порционно в циркуляционном режиме (по1/3 от общего объема масла) перемешивая при обычном рабочем режиме работы миксера. Порционное введение минерального масла позволяет получить однородную смесь. Технология приготовления смеси минерального масла и эмульгатора отличается от приготовления смеси угольного порошка и минерального масла и эмульгатора. В первом случае смешиваются два компонента, во втором случае - три.The resulting dry coal mixture is mixed with mineral oil. In this case, the mineral oil is introduced in portions in a circulating mode (1/3 of the total volume of oil), stirring in the normal operating mode of the mixer. The portioned introduction of mineral oil allows you to obtain a homogeneous mixture. The technology for preparing a mixture of mineral oil and an emulsifier differs from the preparation of a mixture of coal powder and mineral oil and an emulsifier. In the first case, two components are mixed, in the second case, three.
Заданную смесь минерального масла и высокомолекулярных соединений предварительно подогревается до температуры от 45-65°С. Смесь подается в циркуляционном режиме теплым и постепенно смешивается с тонкодисперсным углем в течение 30 минут (по технологии). Затем в готовый и однородный по консистенции полуфабрикат вводят эмульгатор подогревают до температуры 85°С. В итоге образуется углеродно-углеводородная фаза.The specified mixture of mineral oil and high molecular weight compounds is preheated to a temperature of 45-65 ° C. The mixture is fed in warm circulation mode and is gradually mixed with finely dispersed coal for 30 minutes (according to technology). Then, an emulsifier is introduced into the finished and uniform in consistency semi-finished product and heated to a temperature of 85 ° C. As a result, a carbon-hydrocarbon phase is formed.
Раствор нитрата аммония и углеродно-углеводородную фазу эмульгируют до получения однородной вязкой массы с вязкостью от 80000 до 130000 сП. Вязкость является одним из основным показателем качества эмульсии. Соблюдение массовой доли всех компонентов, указанных в первом независимом пункте формулы и технологического режима, позволяют получить заданную вязкость смеси. Диапазон вязкости от 80000 до 130000 сП указан в зависимости от того, какого направления взрывчатое вещество необходимо получить: с загрузкой в скважины или патронированное.The ammonium nitrate solution and the carbon-hydrocarbon phase are emulsified to obtain a homogeneous viscous mass with a viscosity of 80,000 to 130,000 cps. Viscosity is one of the main indicators of emulsion quality. Compliance with the mass fraction of all components specified in the first independent paragraph of the formula and the technological regime allows you to obtain a given viscosity of the mixture. The viscosity range from 80,000 to 130,000 cP is indicated depending on which direction the explosive must be obtained: loaded into wells or cartridge.
В качестве высокомолекулярных веществ могут использоваться, например, камеди, естественные комплексы полисахаридов и другие возможные по технологии в данном случае вещества.As high molecular weight substances can be used, for example, gums, natural complexes of polysaccharides and other substances possible by technology in this case.
Все признаки формулы изобретения находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.All the features of the claims are in a causal relationship with the claimed technical result.
Способ производства описывающий технологию приготовления, заявленного эмульсионного взрывчатого вещества и состав заявленного эмульсионного взрывчатого вещества, позволяют получить эмульсию более экономичную, с возможностью снижения доли эмульгатора и при этом более качественную, позволяющую усилить детонационные свойства взрывчатого вещества.The method of production describing the preparation technology of the claimed emulsion explosive and the composition of the claimed emulsion explosive make it possible to obtain an emulsion that is more economical, with the possibility of reducing the proportion of the emulsifier and, at the same time, of a better quality, allowing to enhance the detonation properties of the explosive.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128136A RU2744232C1 (en) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020128136A RU2744232C1 (en) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2744232C1 true RU2744232C1 (en) | 2021-03-03 |
Family
ID=74857732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020128136A RU2744232C1 (en) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2744232C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116178090A (en) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 神华准格尔能源有限责任公司 | Antifreeze agent for coal-based explosive, low Wen Meiji-resistant explosive and preparation method of antifreeze agent |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756779A (en) * | 1986-10-08 | 1988-07-12 | C-I-L Inc. Inc. | Process for the production of particulate, water resistant explosives based on ammonium nitrate |
| CN1076437A (en) * | 1992-03-17 | 1993-09-22 | 鲁布里佐尔公司 | Water-in-oil emulsion |
| RU2111197C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-05-20 | Институт проблем комплексного освоения недр РАН | Method of preparing ammonia-ammonium nitrate explosives |
| RU2421436C2 (en) * | 2008-06-04 | 2011-06-20 | ОАО "Калиновский химический завод " | Composition of granulated explosive substance (versions) and preparation method thereof |
| CN101348403B (en) * | 2007-07-20 | 2011-11-16 | 浙江永进化工有限公司 | Waterproof type rock swelling ammonium nitrate explosive and preparation technique thereof |
| CN103079689B (en) * | 2010-06-25 | 2015-04-08 | 路博润公司 | Salt compositions and explosives using the same |
| RU2595709C2 (en) * | 2014-08-19 | 2016-08-27 | Никита Николаевич Ефремовцев | Compositions of explosive mixtures and methods for production thereof |
-
2020
- 2020-08-24 RU RU2020128136A patent/RU2744232C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4756779A (en) * | 1986-10-08 | 1988-07-12 | C-I-L Inc. Inc. | Process for the production of particulate, water resistant explosives based on ammonium nitrate |
| CN1076437A (en) * | 1992-03-17 | 1993-09-22 | 鲁布里佐尔公司 | Water-in-oil emulsion |
| RU2111197C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-05-20 | Институт проблем комплексного освоения недр РАН | Method of preparing ammonia-ammonium nitrate explosives |
| CN101348403B (en) * | 2007-07-20 | 2011-11-16 | 浙江永进化工有限公司 | Waterproof type rock swelling ammonium nitrate explosive and preparation technique thereof |
| RU2421436C2 (en) * | 2008-06-04 | 2011-06-20 | ОАО "Калиновский химический завод " | Composition of granulated explosive substance (versions) and preparation method thereof |
| CN103079689B (en) * | 2010-06-25 | 2015-04-08 | 路博润公司 | Salt compositions and explosives using the same |
| RU2595709C2 (en) * | 2014-08-19 | 2016-08-27 | Никита Николаевич Ефремовцев | Compositions of explosive mixtures and methods for production thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116178090A (en) * | 2023-03-06 | 2023-05-30 | 神华准格尔能源有限责任公司 | Antifreeze agent for coal-based explosive, low Wen Meiji-resistant explosive and preparation method of antifreeze agent |
| CN116178090B (en) * | 2023-03-06 | 2024-05-28 | 神华准格尔能源有限责任公司 | Antifreeze agent for coal-based explosive, low-Wen Meiji-resistant explosive and preparation method of antifreeze agent |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1115959A (en) | Blasting composition | |
| US4181546A (en) | Water resistant blasting agent and method of use | |
| CA1102138A (en) | Emulsion blasting agent and method of preparation thereof | |
| AU2012339627B2 (en) | Blasting compositions | |
| CA1204595A (en) | Emulsion explosive composition | |
| RU2744232C1 (en) | Industrial emulsion explosive and method for manufacturing carbon-hydrogen phase | |
| CA2882148A1 (en) | Explosive composition comprising heavy anfo and a plant derived, inert bulking and sensitizing additive | |
| CA1306610C (en) | Macroemulsion for preparing high density explosive compositions | |
| DE4001917A1 (en) | Explosive water-in-oil emulsion compsn. | |
| RU2748152C2 (en) | Emulsion explosive composition and method for production thereof | |
| US6982015B2 (en) | Reduced energy blasting agent and method | |
| EP0318424A1 (en) | Stable fluid systems for preparing high density explosive compositions | |
| US4853050A (en) | Oil-in-water explosive composition containing asphalt | |
| UA75381C2 (en) | Process for manufacturing explosive substances on-site | |
| US4308081A (en) | Water-in-oil emulsion blasting agent | |
| US6855219B2 (en) | Method of gassing emulsion explosives and explosives produced thereby | |
| WO2000078694A1 (en) | Emulsion explosive | |
| US20040020573A1 (en) | Emulsion explosive | |
| CA2301552C (en) | Explosives gasser composition and method | |
| US4084994A (en) | Aqueous hydrocarbon oil-soluble lignosulphonate explosive composition | |
| CN108623420A (en) | A kind of production technology of the powdery emulsifying explosive of no single chmical compound explosive | |
| JPH08295589A (en) | Emulsion explosive | |
| RU2222519C2 (en) | Packaged explosive energetic emulsions | |
| RU2120928C1 (en) | Method of manufacturing explosive | |
| EP0438896A2 (en) | Shock-resistant, low density emulsion explosive |