SE418740B - Icke-sprengkapselsensitivt vattengelsprengemne samt sett att framstella detsamma - Google Patents

Description

~ .7902689-4 2 r- Gelade ammoniumnitratsprängämnen i vattensuspensionsformf" “ån är kända. I amerikanska patentskriften 3 676 236 beskrives sprängämneskompositioner innehållande olika proportioner am- moniumnitrat, natriumnitrat, ammoniumperklorat, hexametylen- tetramin, salpetersyra,ett finfördelat fast bränsle, ett hydroxisubstituerat förtjockningsmedel-och ett tvärbindnings- medel. De tidigare kända sprängämneskompositionerna är sär-l skilt lämpliga för placering i relativt stora, vitt åtskilda borrhål, såsom t.ex. vanligen användes vid dagbrytning av hår-- da beygarter. Sprängämnen av denna typ bringas vanligen till detonation med hjälp av sprängkapslar och högexplosiva driv- laddningar.

' Det har visat sig att icke-sprängkapsel~sensitiva spräng- ämnen kan framställas med användning av samma ingredienser, som utnyttjats tidigare, men utan krav på införande av ett fin- fördelat fast bränsle däri, förutsatt att proportionerna för ingredienserna hållas inom smala områden, i enlighet med föl: jande procedur: - f I (a) 'framställning av en moderlut innehållande 26-36. vikt% vatten,_14-24 vikt% hexametylentetramin, från 30 vikt% lupp till en tillräcklig mängd ammoniumnitrat för mättning av llësnlngen, 5-15 vlktfä ammenlumperklorat och tillräcklig mängd salpetersyra för uppnående av ett pH av 4,0-6,5, och ~ g (b) "tillsats av 80-175 vlxeaelàr parelkelfermlgc ammo- fniumnitrat per 100 delar moderlut framställd enligt steg (a), ' g så att den totala vattenhalten i den erhållna kompositionen i är 13-18 vlktgz, tillsammans .med tillräcklig mängd polysackaz-ld- < gummi för att förtjocka-blandningen till en gelkonsistens.

En föredragen framställningsprocedur för moderluten i steg (a) ovan är följande: ' blandning av en 30-40 vikt%-ig vattenlösning av hexamety-W lentetramin med tillräcklig mängd salpetersyra för erhållande av ett pH1 av 5,0-5,3, under reglering av temperaturen för den erhållna blandningen så att den icke stiger över 66°C, för framställning av en vattenlösning, i-vilken hexametylentetra- minhalten är 25-55 vikt%, varpå i en mängd av denna lösning tillräcklig mängd ammoniumperklorat upplöses för att ge en slut- lig koncentration av 5,0-6,0 %, tillräcklig mängd natriumnitrat för att ge en slutlig koncentration av 8,0-9,0 % och tià1räck-- lig mängd ammoniumnitrat för uppnående av en slutlig koncentra- tion av 30-ë5 %. 'g ' 7902689-4 Denna moderlut a) blandas därefter med företrädesvis fin- malt partikelformigt ammoniumnitrat, i en mängd av 60 - 65 vikt- delar per 100 viktdelar lösning (moderlut) och tillräcklig mängd förtjockningsmedel för bildning av ett icke-sprängkapsel-sensi- tivt gelsprängämne b), i vilket ammoniumnitratet är suspenderat.

De olika stegen i sättet har kritiska egenskaper, från vil- ka väsentlig avvikelse kan leda till misslyckande. De kritiska aspekterna i varje steg diskuteras nedan: _teg (a) Vid början av detta steg inträffar en exoterm reaktion, om det utföres såsom exemplifierats. Endast vatten, hexametylentet- ramin och salpetersyra är företrädesvis närvarande vid början så att temperaturen och pH lättare kan kontrolleras. Den övre temperaturgränsen bör iakttagas strikt för att förhindra att sönderdelning inträffar som sidoreaktion. Företrädesvis regleras temperaturen mellan 50 och 60°C.

Eftersom upplösningen av ammoniumnitrat är endoterm, kan detta åstadkommas snabbare och enklare genom tillförande av yt- terligare värme genom en ângslinga eller annan värmeväxlings- anordning. Företrädesvis tillföres tillräckligt värme under det- ta steg för att ge en slutlig temperatur av 35 - 50°C som förbe- redelse för steg (b).

Steg (b) Om så önskas kan den i steg (a) framställda lösningen hål- las lagrad och portioner därav kan användas som moderlut för fram- ställning av en mängd olika sprängämnesprodukter. Det är emeller- tid mera ekonomiskt och bekvämt att använda denna lösning som den kommer från steg (a) innan den svalnar för mycket. Detta i detta steg utnyttjade ammoniumnitratet bör vara finmalt och fritt från klumpar. Kombinationen av polysackaridgummi och tvärbindnings- medel bör väljas bland sådana som är tillgängliga på marknaden för förmågan att gela en suspension av den i detta steg bildade typen. Vissa gummiarter ger icke en tillfredsställande fast gel vid pH för denna suspension (ca 5,8 - 5,9). 79026894: I följande specifika exempel illustreras framställningen av den icke-sprängkapsel-sensitiva produkten enligt uppfinnin- gen.

Exempel I ett rent omrört reaktionskärl placerades 8349 delar vat- ten. Till detta sattes, med omröring, 4914 delar fast partikel- formig hexametylentetramin och omröringen fortsattes tills lös- ning erhâllits.Till denna lösning sattes 1988 delar salpetersy- ra (69 %, 420 Baumë) under omröring och reglering av temperatu- 'ren inom ett område av ca 45 - 60°C under utvecklingen av värme, varpå omblandningen fortsattes efter att all reaktion hade upp- hört, vilket anges genom stabilitet för pH och en minskning i temperatur. Vid detta stadium var det uppmätta pH-värdet 5,1 - ,3 vid 38%.

Till denna lösning sattes därefter 10 602 delar ammonium- nítrat i form av sfäriska pellets under omröring, medan reaktorn upphettades med en ângmantel. Under upprätthållande av tempera- turen nära 50°C upplöstes även i blandningen 1551 delar ammonium- perklorat och 2586 delar natriumnitrat. Egenskaper för den färdi- ga lösningen, mätt på en serie satser framställda enligt ovan, var följande: _ I l pH 5,8 - 5,9 densitet 71,34 - 1,35 g/cm3 Ikristallisationstemperatur -4°C.

Den ovan beskrivna lösningen utnyttjades därefter som fly- tande fas för bildning av en gelad suspension, såsom beskrivas nedan, varvid man arbetar vid en temperatur av 38 - 49°C.

I ett blandningskärl placerades 1960 delar finmalt ammoni- umnitrat. En tillräcklig mängd av den ovan beskrivna vätskan till- sattes därefter med blandning för bildning av en uppslamning, vilken var jämn och fri från klumpar. Aterstoden av totalmängden 2000 delar av den ovan beskrivna vätskan tillsattes dårefter_med omröring tillsammans med 40 delar guargummi med tvärbindningsme- del, som tillsattes genom inlopp i en sådan hastighet att bland- ningen var omsorgsfull och inga klumpar bildades. 7902689-l| ' e s Y” Den förtjockade suspensionen fick uppnå gelkoñsistens, vilket upptog ca 8-10 minuter efuerden fullständiga till- satsen av guargummi. Produkten bestod av 4000 viktdelar av ett icke-sprängkapsel-sensitivt gelsprängämne 1 vatten- euspension med en densitet av 1,20-1,25 g/cm; och ett pH av 5,9-6,2. Procenthalterna av de olika komponenterna 1 den färdiga kompositionen (på en decimal när) var följande: Ingredienser Vikt% Vatten 14,9 Salpetersyra (100 % basis) 2,5 Hexametylentetramin 8,2 Ammoniumnitrat i lösning 17,7 Ammoniumperklorat 2,6 Natriumnitrat 4,1 Ammoniumnitrat (mald) 49,0 Guargummi ("NGL 4779, New, FF") ¶Stein-Hall) med tvärbindare 'R0" (Stein-Hall) 1,0

Claims (3)

5. 7902689-A Patentkrav

1. Icke-sprängkapsel-sensitivt vattengelsprängämne, k ä n- n e t e c k n a t av att det erhållits genom (a) (b) framställning av en moderlut bestående av 26-36 vikt% vatten, lä-2ü vikt% hexametylentetramin, från 30 vikt% upp till en tillräcklig mängd av ammonium- nitrat för mättning av lösningen, 5-15 vikt% natrium- nitrat, 5-15 vikt% ammoniumperklorat och tillräcklig mängd salpetersyra för erhållande av ett pH av 4,0-6,5, och tillsats av 80-175 delar partikelformigt ammonium- nitrat per 100 delar av den enligt (a) framställda moderluten så att den totala vattenhalten för den erhållna-kompøsitionen bringas till 13-18 vikt%, tillsammans med tillräcklig mängd polysackaridgummi för förtjockning av blandningen till gelkonsistens.

2. Icke-sprängkapsel-sensitivt vattengelsprängämne enligt krav 1,'k ä n n e t e c k n a t av att det består av 8,2 % hexametylentetramin, 2,3 % salpetersyra, 66,7 % ammonium- nitrat, 4,3 % natriumnitrat, 2,6 % ammoniumperklorat, 1 % guargummi med tvärbindare samt vatten. '

3. Sätt att framställa ett icke-sprängkapsel-sensitivt. vattengelsprängämne enligt krav 15 vilket icke innehåller nâ- got suspenderat fast bränsle, k ä n n e t e c k n a t av (a) (b) framställning av en moderlut bestående av 26-36 vikt% vatten, lä-24 vikt% hexametylentetramin, från 30 vikt% upp till en tillräcklig mängd av ammonium- nitrat för mättníng av lösningen, 5-15 vikt% hatrium- nitrat, 5-15 vikt% ammoniumperklorat och tillräcklig mängd salpetersyra för erhållande av ett pH av U,0-6,5, Och tillsats av 80-175 delar partikelformigt ammonium- nitrat per"100 delar av den enligt (a) framställda ?902689~h moderluten så att den totala vattenhalten för den erhållna komposítíonen bringas till 13-18 víkt%, tillsammans med tillräcklig mängd polysackaridgummi för förtjockning av blandningen till gelkonsistens. ANšöRoA PuaLIK/xïxoußk; us a 676 236 (149-41)