DE1771468B

DE1771468B - ANC explosives with reduced levels of toxic gases in the detonators

Info

Publication number: DE1771468B
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 4409 Merfeld; Fabian Klaus Dr. 4408 Dülmen Schlüter
Original assignee: Wasagchemie GmbH, 8000 München

Description

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einem Gehalt an Alkali- und, oder Erdalkali nitrat und mit vermindertem Gehalt nitroser Gase und Kohlenmonoxid in den Sprengschwaden.a content of alkali and, or alkaline earth metal nitrate and with reduced levels of nitrous gases and carbon monoxide in the explosive fumes.

Die sogenannten ANC-Sprengstoffe haben sich z" einem Sondertyp auf dem Gebiet der gewerblichen Sprengmittel entwickelt. Sie bestehen im wesentlichen aus Ammonsalpeter und einem Kohle.istoffträger wie z. B. Dieselöl, wobei zur Erhöhung der Sprengkraft bzw. der Dichte Natronsalpeter (USA.-Patentschrift 3 061488) oder 1 bis 60° ₀ Ca(NO₃Ij (USA.-Patentschrift 3 180 768) enthalten sf η können. Der Ammon-Salpeter wird bevorzugt in Form poröser Prills eingesetzt. Dadurch wird die Ladearbeit mit Hilfe von Preßluftladegeräten vereinfacht. Diese Sprengstoffe haben jedoch gegenüber Sprengstoffmischungen, die Nitroverbindungen oder Salpetersäure enthalten, wie z. B. Donarite, den Nachteil, daß ihre Schwaden einen höheren Anteil nitroser Gase aufweisen. Die nitrosen Gase machen beim Untertageeinsatz der ANC-Sprengstoffe besonders aktive Bewetterung und Schutzmaßnahmen erforderlich, da sie ein starkes Lungengift darstellen und die festgesetzten maximalen Arbeitsplatzkonzentrationen nicht überschritten werden dürfen.The so-called ANFO have developed a special type in the field of commercial explosives z ". They consist essentially of ammonium nitrate and a Kohle.istoffträger such. As diesel oil, to increase the explosive power or density sodium nitrate (USA. -Patentschrift 3 061488) or 1 to 60 ° ₀ Ca (NO ₃ Ij (USA. Patent 3,180,768) contain sf η can. the ammonium saltpeter is preferably used in the form of porous prills. As a result, the charging work with the help of Preßluftladegeräten Compared to explosive mixtures containing nitro compounds or nitric acid, such as Donarite, these explosives have the disadvantage that their plumes contain a higher proportion of nitrous gases required, as they are a strong lung poison and do not exceed the specified maximum workplace concentrations be allowed to kill.

Es ist bekannt, daß man eine Verminderung des Nitrosegehalts der Sprengschwaden eines solchen Sprengstoffs dadurch erreichen kann, daß statt einer ausgeglichenen eine leicht negative Sauerstoffbilanz des Sprengstoffs eingestellt wird.It is known that a reduction in the nitrous content of the explosive plumes of such Explosives can achieve that, instead of a balanced one, a slightly negative oxygen balance of the explosives is discontinued.

Durch diese Maßnahme sinkt jedoch die Arbeitsleistung des Sprengstoffs, ferner wird der Gehalt der Sprengschwaden an dem ebenfalls toxischen Kohlenmonoxid erhöht. Ferner ist bekannt, daß man einen Teil des Ammonsalpeters des ANC-Sprengstoffs durch Natronsalpeter ersetzen kann. Ein Zusatz von 10% Natronsalpeter senkt den Nitrosegehalt der Schwaden um etwa 20%.However, this measure reduces the work performance of the explosives, and the content of the Explosive swaths of the also toxic carbon monoxide increased. It is also known that one Can replace part of the ammonium nitrate of the ANC explosives with sodium nitrate. An addition of 10% Sodium nitrate reduces the nitrous content of the steam by around 20%.

Überraschend wurde gefunden, daß eine beträchtliehe Verminderung der toxischen Bestandteile der Sprengschwaden in einem ANC-Sprengstoff dadurch erreicht werden kann, daß diesel Kaliumnitrat und/ oder Bariumnitrat in Mengen von 3 bis 14%, Vorzugsweise 3 bis 6°/₀, enthält.Surprisingly, it was found that a beträchtliehe reduction of the toxic components of the blast fumes can be achieved in an ANC explosives in that diesel potassium nitrate and / or barium in amounts of 3 to 14%, preferably 3 to _6/0, contains °.

Ein Zusatz von Kaliumnitrat zu Sprengstoffen ist an sicli bekannt. Diese Komponente wurde jedoch bisher in den ANC-Sprengstoffen — hauptsächlich wegen ihres relativ hohen Preises — nicht verwendet. Erfindungsgemäß hat sich aber gezeigt, daß kleine Mengen von vorzugsweise 3 bis 6% Kalisalpeter den Nitrosegehalt der Schwaden auf weniger als die Hälfte herabsetzen. Auch der Kohlenmonoxidgehalt der Spreng-Schwaden wird erheblich verringert. Die Sauerstoffuilanz der Mischung kann ausgeglichen, schwach posi- ύν oder schwach negativ sein. Der erfindungsgemäße Zusatz ist so wirksam, daß er gestattet, Sprengstoffe mit positiver Sauerstoffbilanz herzustellen, um durch diese Maßnahme gleichzeitig den CO-Gehalt der Schwaden weiter zu vermindern. Die Verwendung eines so geringen Anteils Kaliumnitrat oder Barnimnitrat bietet keine Schwierigkeiten in der Verarbeitung mit gepriHtem Ammonsalpeter.
Andere Nitrosefänger wie Carbonate einzusetzen,An addition of potassium nitrate to explosives is known at sicli. However, this component has not previously been used in the ANC explosives, mainly because of its relatively high price. According to the invention, however, it has been shown that small amounts of preferably 3 to 6% potassium nitrate reduce the nitrous content of the steam to less than half. The carbon monoxide content of the explosive vapors is also significantly reduced. The oxygen balance of the mixture can be balanced, weakly positive or weakly negative. The additive according to the invention is so effective that it allows explosives with a positive oxygen balance to be produced in order to further reduce the CO content of the plumes by this measure at the same time. The use of such a small proportion of potassium nitrate or barnim nitrate does not present any difficulties in processing with tested ammonium nitrate.
To use other nitrous scavengers such as carbonates,

hat den Nachteil, daß sich die Brennstoffkomponente (Dieselöl) bevorzugt an solche inerten Zusätze wiehas the disadvantage that the fuel component (diesel oil) prefers such inert additives as

Carbonate bindet und dadurch die Detonationsfähigkeit herabgesetzt wird.Binds carbonates and thereby the detonation ability is reduced.

Der erfindungsgemäße ANC-Sprengstoff wird durchThe ANC explosive according to the invention is by

die folgenden Beispiele erläutert (Beispiel 1 beschreibtthe following examples explained (example 1 describes

pinpn !gtlioctr>ff Hpr flhne den erfindUDUSSeO]äßen Zusatz hergestellt wurde). pinpn! gtlioctr> ff Hpr without the inventive addition was made).

_R . ι ι _R. ι ι

e ι s ρe ι s ρ

*a In einem 25-1-Drais-Mischer wird eine Mischung aus 94 Gewichtfteilen Ammonsalpeter in Prillform und 6 Teilen Dieselöl hergestellt. Die Sauerstoffbilanz beträgt — 1,4%. Die Mischung wird in Stahlrohren von 36 mm Innendurchmesser, 3 mm Wandstärke und 2 m * a In a 25-1 Drais mixer, a mixture of 94 parts by weight of ammonium nitrate in prill form and 6 parts of diesel oil is produced. The oxygen balance is - 1.4%. The mixture is in steel pipes of 36 mm inside diameter, 3 mm wall thickness and 2 m

as Länge, die senkrecht bis zum Rand in den Sand eines Schwadenbunkers eingegraben sind, zur Detonation gebracht, wobei die Zündung aus dem Tiefsten mit einer Donarit-Ubertragungspatrone erfolgtas length that is perpendicular to the edge in the sand of a Schwadenbunkers are buried, detonated, with the ignition from the depths with a Donarit transfer cartridge takes place

Als Mittelwerte von drei Versuchen werden in den unverdünnten Schwaden (Wasserdampf kondensiert gerechnet) 8 Volumprozent nitroser Gase und 9 Volumprozent Kohlenmonoxid gefunden.The mean values of three tests are condensed in the undiluted vapor (water vapor calculated) 8 percent by volume of nitrous gases and 9 percent by volume of carbon monoxide found.

example

Eine Mischung aus 90,84 Gewichtsteilen Ammonsalpeter in Prillform, 3 Teilen Kalisalpeter unH6,16Teilen Dieselöl, deren Sauerstoffbilanz ebenfalls—1,4% ist, wird wie in Beispiel 1 hergestellt und zur Detonation gebracht. Bei drei Schüssen werden im Mittel nur 51 % des Nitrose-Gehalts von Beispiel 1 und 32 % des Kohlenmonoxid-Gehalts von Beispiel 1 erhalten.A mixture of 90.84 parts by weight of ammonium nitrate in prill form, 3 parts potassium nitrate and 6,16 parts Diesel oil, the oxygen balance of which is also -1.4%, is produced as in Example 1 and is used for detonation brought. With three shots, an average of only 51% of the nitrose content of Example 1 and 32% the carbon monoxide content of Example 1 obtained.

Example 3

Eine Mischung aus 88,7 Gewichtsteilen Ammonsalpeter in Prillform, 5 Teilen Kalisalpeter und 6,3 Teilen Dieselöl, deren Sauerstoffbilanz —1,4°/₀ ist, wird wie in den vorangegangenen Beispielen hergestellt und zur Detonation gebracht. Bei drei Schüssen werden im Mittel nur 42°/o des Nitrose-Gehalts und 40°/₀ des Kohlenmonoxid-Gehalts von Beispiel 1 erhalten.A mixture of 88.7 parts by weight of ammonium nitrate in prill form, 5 parts of potassium nitrate and 6.3 parts of diesel oil, the oxygen balance -1.4 / is ₀ °, as prepared in the preceding examples and detonated. In three shots only / ₀ receive mean 42 ° / o of the Nitrogen content and 40 ° of the carbon monoxide content of Example. 1

example

Eine Mischung aus 89,13 Gewichtsteilen Ammonsalpeter in Prüiform, 5 Teilen Kalisalpeter und 5,87 Teilen Dieselöl, deren Sauerstoffbilanz ±0 ist, wird wie in den vorangegangenen Beispielen hergestellt und zur Detonation gebracht. Bei drei Schüssen werden im Mittel nur 54% des Nitrose-Gehalts und 47% des Kohlenmonoxid-Gehalts von Beispiel 1 erhalten.A mixture of 89.13 parts by weight of ammonium nitrate in test form, 5 parts of potassium nitrate and 5.87 parts of diesel oil, the oxygen balance of which is ± 0, is produced as in the previous examples and detonated. With three shots, an average of only 54% of the nitrose content and 47% the carbon monoxide content of Example 1 obtained.

Example 5

Eine Mischung aus 88,85 Gewichtsteilen Ammon· sulpeter in Prillform, 5 Teilen Bariumnitrat und 6,15 Teilen Dieselöl, deren Sauerstoffbilanz —1,4% ist, wird wie in den vorangegangenen Beispielen hergestellt und zur Detonation gebracht. Bei drei SchüssenA mixture of 88.85 parts by weight of ammonium sulpeter in prill form, 5 parts of barium nitrate and 6.15 parts of diesel oil, the oxygen balance of which is -1.4%, is prepared as in the previous examples and detonated. With three shots

werden im Mittel 73 % des Nitrose-Gebalts und 76°/_e des Kohlenmonoxid-Gehalts von Beispiel 1 erhalten.on average 73% of the nitroso Gebalts and 76 ° / _s are obtained of the carbon monoxide content of Example. 1

Beispiel 6Example 6

Eine Mischung aus 91,5 Gewichtsteilen Ammonsalpeter in Prfflf orm, 3 Teilen Kalisalpeter und 5,5 TeiA mixture of 91.5 parts by weight of ammonium nitrate in test form, 3 parts of potassium nitrate and 5.5 parts len Dieselöl, deren Sauerstoffbilanz +0,95% ist, wird wie in den vorangegangenen Beispielen hergestellt und zur Detonation gebracht. Bei drei Schüssen werden im Mittel nur 62% des Nitrose-Gebalts und 40% des Kohlemnonoxid-Gehahs von Beispiel 1 erhalten.len diesel oil with an oxygen balance of + 0.95% prepared as in the previous examples and detonated. With three shots Only 62% of the nitrose content and 40% of the carbon monoxide content of example 1 are on average receive.

Claims

I 77ί 468I 77ί 468

Claim:

ANC explosive nrit a content of alkali and / or alkaline earth nitrate and with a reduced content of nitrous gases and carbon monoxide in the explosive fumes, characterized in that the explosive is potassium nitrate and / or barium nitrate in amounts of 3 to U ⁰ I ₀ , preferably 3 to 6 ° / ,, contains.