DE1771480C - Wasserhaltige Sprengstoffmischung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft wasserhaltige Sprengstoffe, geschlagen, trockne Ammoniumnitrat-Sprengstoffe

die auch als Slurries bezeichnet werden. durch Zusatz von Hydrazinmononitrat zu verbessern,

Wasserhaltige Sprengstoffe von hoher Sprengkraft Es ist ferner bekannt, Alkylammoniumnitrate

und Detonationsgeschwindigkeit, wie sie für Spitzen- wasserhaltigen Sprengstoffen zuzusetzen, die durch

leistungen erforderlich sind, enthalten ein oxydieren- 5 einen hochbrisanten Sprengstoff wie Nitropenta-

des Salz, in der Hauptsache meist Ammoniumnitrat, erythrit sensibilisiert sind, um geringere Mengen ar

einen Brennstoff und eine wäßrige Phase, die, wenn sie dem hochbrisanten Sprengstoff verwenden zu können

zusammenhängend ist, normalerweise verdickt oder und dadurch die Sicherheit zu erhöhen (britische Pa-

geliert ist. Zur Sensibilisierung dient ein hochbrisanter tentschrift 882 855, deutsche Patentschrift 1119 740),

Sprengstoff, wie Trinitrotoluol oder rauchloses Pulver, io Praktisch werden hierfür die Nitrate von Diäthanol-

oder ein feinteiliges Metall, wie Aluminium, min- amin und Triethanolamin verwendet, doch sind diese

destens als Teil des Brennstoffs, um Sprengkraft und Salze für das Verhalten dieser wasserhaltigen Spreng-

Empfindlichkeit zu erhöhen. Solche Sprengstoffe und stoffe überhaupt nicht erforderlich, denn weiva man

metallischen Zusätze sind kostspielig und verursachen das Diäthanolamin- bzw. Triäthanolaminnitrat durch

Schwierigkeiten bei der Verarbeitung, da es sich bei 15 Natriumnitrat ersetzt, so wird die Empfindlichkeil

ihnen gewöhnlich um unlösliche Feststoffe handelt, die nicht herabgesetzt, sondern sogar gesteigert. Daraus

bei der Herstellung in dem Sprengstoff verteilt werden folgt, daß in diesen Sprengstoffen nur das Nitropenta-

müssen und bei Lagerung und Gebrauch diese Ver- erythrit als Sensibilisator wirkt; die Sensibilisierunj

teilung beibehalten müssen. Ihre Abscheidung be- mit Alkylaminnitraten ist in diesen Patentschriften

einträchtigt die Sprengeigenschaften und kann im ao nicht gezeigt.

Falle der Verwendung hochbrisanter Sprengstoffe als In der USA.-Patentschrift 3 318 740 wurde vor- Sensibilisatoren gefährlich werden. geschlagen, wasserhaltige Sprengstoffe mit dem Salz Es wurde nun gefunden, daß derartige wasserhaltige einer bestimmten Stickstoffbase zu sensibilisieren, Sprengstoffe ganz oder teilweise durch bestimmte nämlich dem Mononitrat und/oder Dinitrat von Hexa-

flüssige, lösliche oder leicht dispergierbare feste Salze as methylentetramin. Hexamethylentetraminnitrate sind

einer Stickstoffbase sensibilisiert werden können, so jedoch den erfindungsgemäß eingesetzten Salzen von

daß man bei verhältnismäßig geringen Kosten Spreng- Stickstoffbasen eindeutig unterlegene Sensibilisatoren.

Stoffmischungen mit überraschend hoher Detonations- Das «oxydierende Salz« und der »Brennstoff« sind

geschwindigkeit und Brisanz in einem Dichtebereich Sprengstoffkomponenten mit positiver bzw. negativer

bis zu 1,4 g/cm³ erhält. Die Sprengwirkung nimmt ge- 30 Sauerstoffbilanz. Die Sauerstoffbilanz ist der prozentu-

wöhnlich bei sonst gleichen Umständen mit der Deto- ale Überschuß oder Mangel an dem Sauerstoff, der fUi

nationsgeschwindigkeit zu. die vollständige Verbrennung erforderlich ist, und wird

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von als das Molekulargewicht des für die vollständige Ver- Salzen einer anorganischen oxydierenden Säure und brennung benötigten oder bei derse'ben frei gesetzten

einer acyclischen Stickstoffbase, bei der nicht mehr als 35 Sauerstoffs, geteilt durch das Molekulargewicht des

2 Wasserstoffatome an ein basisches Stickstoffatom betreffenden Stoffs, berechnet. Ein »Sensibilisator« ist

gebunden sind und die bis zu 3 Kohlenstoffatome je ein Stoff, der, wenn er in geringen Mengen (z. B.

basisches Stickstoffatom enthalten kann, und/oder einigen Prozenten) zu einem Sprengstoff zugesetzt

eines Phenylamins, die mindestens eine stärker positive wird, dessen Empfindlichkeit und Initiierungsfähigkeit

Sauerstoffbilanzalsetwa—150%aufweisen,gegebenen- 40 bei einer bestimmten Temperatur beträchtlich steigert

falls im Gemisch mit hochbrisanten Sprengstoffen, als und umgekehrt bei Entfernung aus dem Sprengstoff-

Sensibilisatoren in wasserhaltigen Sprengstoffmischun- gemisch dessen kritischen Durchmesser erhöht,

gen auf der Basis eines anorganischen oxydierenden Die erfindungsgemäß verwendeten Stickstoffbasen

Salzes, eines Brennstoffs und Wasser, ausgenommen können anorganische Basen, wie Hydrazin, sein, sind

die Verwendung der Nitrate tertiärer Amine in wasser- 45 aber vorzugsweise aliphatische Amine oder Phenyl-

haltigen Sprengstoffmischungen, bestehend aus 5 bis amine, d. h. Verbindungen mit einem carbocyclischen

15 Gewichtsprozent Wasser, 30 bis 80 Gewichts- aromatischen Ring, an den mindestens eine, Vorzugs·

prozent Ammoniumnitrat, das bis zu 10 Gewichts- weise eine oder zwei, primäre Aminogruppe(n) ge-

prozent durch Alkali· und/oder Erdalkalinitrate er- bunden ist (sind). Es können sekundäre oder tertiäre

setzt sein kann, 2 bis 15 Gewichtsprozent eines bri- so Amine verwendet werden, aber primäre Amine sind

santen Sprengstoffs mit einer Detonationsgeschwin- wegen des höheren N zu C-Verhältnisses bevorzugt,

digkeit > 5000 m/Sek., 2 bis 10 Gewichtsprozent ter- Basen, die aus Jen Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff

tiärer Amine oder deren Nitraten, 5 bis 25 Gewichts· und basischem Stickstoff bestehen, werden bevorzugt,

prozent Perchloraten des Ammoniums und/oder der aber andere Substituenten können zugegen sein. Ge-

■ B Bi * Jl _■■ M _ti Bk ■ * ^___ . *.m__k ..B BBiB, Bh. Jb. ΛΛ Λ Λ B^B₁

Alkalimetalle, It unter Zusatz von Quell· & sättigte aliphatisch« Amine mit bis zu 3 Kohlenstoff-

mitteln und/oder .mutgaioren, welche 0,2 bis 1 Oe* atomen werden besondere bevorzugt. Die oxydierend«

wichtsprozentderCesamtinischungauemachen können, Saure kenn jede geeignete starke anorganische oxy·

Monomethylam nnitrat wurde als Bestandteil ge- dierende Saure sein, vorzugsweise eine Mineralsäure,

gosienerAmmonsälpeter-Sprengstoffe In der deutschen wie Salpetersäure, salpetrige Säure, Chlorsäure odei Patentschrift 581 $14 vorgeschlagen und Im zweiten «β üeerchlorslure, und soll vorzugsweise eine Sauerstoff·

Weltkrieg verwendet, «. ürbanskl, »Chemistry bllanz von mindestens +10% haben. Salpetersäure

and Technology of Explosives*, Sd, 2, S. 465 bit 4M. wird besonders bevorzugt.

D Zt flt Hb d E Biil fü i Der Zusatz erfolgte zur Herabsetzung dei Erstarrung»- Bespiele für geeignete lenslblllilerende Salze sind

punktee, um eine homogenere Bewhaffenhelt zu er« anoruniiehi Salze, wie HydrazJnnitrat, «dinitrat und

zielen.Pflrwasserhaltig* Sorengitoffmlichungenwurde 'β 'percnlorati Salze aliphatisch« Amine,·wie Mono-

der Zusatz nicht empfohlen, zudem erwlhnt U r· methylaminaitrat, «chforat und •Mrehtoratj Äthylen«

b a η 1 k I all Nachteil die Hygroikoplzltlt. dlamindlperehlofat; Dimethylamine trat; AthylamifH

In der deutichen Patentschrift 964 4*0 wurde vor· nltrat und Proeviamlnnltrat! Ouanidlnnltrat um

3 4

Harnstoffnitrat und Salze der Phenylamine, wie Der Gesamtgehalt der Sprengstoffmischung an dem Anilinnitrat, -chlorat und -perchlorat, p-Chloranilin- Salz der Stickstoffbase variiert je nach der Mischung nitrat, Phenylendiamindinitrat, sowie beliebige Ge- und kann z. B. von 5 bis 90 Gewichtsprozent betragen, mische aus diesen Salzen. Monomethylaminnitrat Im allgemeinen nimmt die erforderliche Menge Salz und Äthylendiaminnitrat werden wegen ihrer leichten 5 ab, wenn der Wassergehalt vermindert wild und wenn Zusetzbarkeit zu Sprengstoffmischungen und der die Menge an anderen Hilfssensibilisatorett erhöht Sprengeigenschaften der Produkte besonders bevorzugt. wird oder wenn eine schwächere Sprengmischung ge-Einige dieser Aminsalze sind selbst detonierende wünscht wird. Vorzugsweise verwendet man das sensi-Sprengstoffe. Gemische eines oder mehrerer dieser bilisierende Salz in Mengen von etwa 10 bis 50%. Je Salze mit anderen ähnlichen Salzen, deren Sauerstoff- io nach seiner Sauerstoffbilanz bildet das Salz der Stickbilanz negativer als —150 °/_? ist, z.B. Cyclohexyl- stoffbase entweder einen Teil des Sauerstoffträgers oder, aminnitrat und Diäthylaminnitrat, können verwendet häufiger, einen Teil des Brennstoffs, werden. Die resultierende Sauerstoffbilanz des Ge- Die Sprengwirkung und Empfindlichkeit der mit misches ist dann positiver als —150°/₀. dem Salz der Stickstoff base sensibilisierten Sprengstoff-

Die Salze der Stickstoffbasen können dem Spreng- 15 mischungen kann, falls gewünscht, noch weiter verstoff in reiner Fo"ti zugesetzt werden, werden aber vor- bessert werden, besonders bei niedrigen Temperaturen zugsweise als rohes Reaktionsgemisch aus der Base und und/oder kleinen Ladungsdurchmessern, indem man der neutralisierenden oxydierenden Säure zugesetzt. außerdem ein in der Mischung lösliches Fettalkohol-Dieses Gemisch wird entweder gesondert in wäßriger sulfat, d. h. ein neutrales Salz eines sauren Esters der Lösung hergestellt und dann mit den restlichen Be- 10 Schwefelsäure mit einem gesättigten aliphatischen standteilen des Sprengstoffs gemischt, oder es wird an primären Alkohol mit 8 bis 22, vorzugsweise 8 bis Ort und Stelle in Gegenwart eines oder mehrerer dieser 18 Kohlenstoffatomen, zusetzt. Vorzugsweise sind Bestandteile hergestellt. So können der oxydierende solche Sulfate SaIz^ der Alkalimetalle, besonders des Bestandteil und der Brennstoff mit Wasser gemischt Natriums und des Kaliums, des Ammoniums, der aliwerden, und das Produkt wird dann durch Neutrali- »5 phatischen Amine mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sieren einer oder mehrerer der Stickstoffbasen mit einer oder der Aminoalkohole mit 2 bis 6 Kohlenstofföder mehreren dei oxydierenden Säuren erhalten. atomen. Solche bevorzugten Sulfate können durch die *

Es ist ein Vorteil der wasserhaltigen Sprengstoff- allgemeine Formel mischungen gemäß vorliegender Erfindung, daß sie q^ ,q^ ■> QgQ ^ nicht die üblichen metallischen S. rengstoffsensibili- 30 " ² * satoren benötigen, wie feinzerteiltes Aluminium, oder dargestellt werden, worin M eines der genannten starke Sprengstoffe, die in zwei Kategorien fallen, Kationen, z. B. Na⁺ oder K⁺, bedeutet und η einen nämlich hochbrisante Sprengstoffe von Art des Penta- Wert von 7 bis 21 hat. Alkalisalze der Fettalkoholerythrittetranitrats, Hexogens und Oktogens (es ist sulfate, besonders Natriumsalze von Monoestern der daran zu erinnern, daß in der deutschen Patentschrift 35 Schwefelsäure mit einem aliphatischen Alkohol mit 1119 740 und der britischen Patentschrift 882 555 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, werden besonders bevor-Pentaerythrittetranitrat und Hexogen als Sprengstoffe zugt. Beispiele für geeignete Sulfate der Fettalkohole von hoher Detonationsgeschwindigkeit empfohlen sind Natriumnonylsulfat, Kaliumlaurylsulfat, Amwerden) oder weniger starke hochexplosive Sensibili- moniumlaurylsulfat, das Methylaminsalz von Laurylsatoren, wie Trinitrotoluol und rauchloses Pulver, 4° sulfat, das Diäthanolaminsalz von Laurylsulfat, Na- oder Gemische derselben, z. B. Pentolit (Pentaerythrit- triumcetylsulfat, Ammoniumcetylsulfat, Kaliumcetyltf.tranitrat/Trinitrotoluol) und »Composition B«(Hexo- sulfat, Natriumoleylsulfat und Kaliumoleylsulfat. Wegen/Trinitrotoluol). Wenn aber konventionelle feste gen ihrer niedrigen Kosten und der explosiven Eigen-Sprengstoffe von hoher Detonationsgeschwindigkeit schäften der resultierenden Produkte werden Nazusätzlich zu den erfindungsgemäß als Sensibilisatoren 45 triumoctylsulfat, Natriumdecylsulfat, Natriumoleylvorgeschlagenen Salzen von Stickstoffbasen verwendet sulfat und besonders das Natriumlaurylsulfat (techwerden, so sollen sie in wesentlich geringeren Mengen nische Qualität) besonders bevorzugt. Von den Salzen eingesetzt werden, als sie in der britischen Patentschrift der Fettalkoholsulfate werden nur geringe Mengen, 882 SSS empfohlen wurden, nämlich in einer Menge gewöhnlich nur 0,2 bis 2 Gewichtsprozent und im allvon weniger als 8% vom Gewicht der gesamten so gemeinen nur 0,25 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf Sprengstoffmischung, und in Praxis noch erheblich das Gesamtgewicht der Mischung, benötigt. Größere weniger, z. B. weniger als 5%. tn dieser Hinsicht muß Mengen erzeugen übermäßiges Schäumen und kompliman scharf zwischen der vorliegenden Erfindung unter- zieren des Formulieren und Mischen des Sprengstoffs, scheiden, die auf der sensibilisierenden Wirkung eines ohne die explosiven Eigenschaften zu begünstigen, oder mehrerer der oben beschriebenen Salze von Stick· SS Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Fettalkohol· stoffbasen beruht, wobei aber zusatzlich auch hoch· lutfat und dem Salz der SUckstoffbase liegt typischer· explosive Sensibilisatoren von hoher Detonations· weise im Bereich von 1:10 bis 1:1000. vorzugsweise , geschwindigkeit in geringen Mengen enthalten sein von 1:30 bis 11 IK).

können,und dem Vorschlagderbritischen Patentschrift Das Fettalkoholsulfat wird gewöhnlich in Form

882 545 andererseits, demzufolge bestimmte Spreng· β» einer wäßrigen Lösung oder breiartigen Dispersion

Stoffmischungen durch feste Sprengstoffe von hoher zugesetzt, und zwar vorzugsweise zu einer heißen Detonitionigesehwindigkeit, wie Pentaerythrittetra· (50 bis 80" C), »neutralem, im wesentlichen gesattigten

nitrit und Hexogen, sen si Wllsiert weiden, wobei aber lösung der oxydierenden Komponente vor dem Zu-

aueb geringt Mengen von Zuatzen enthalten sind, die satz eines Verdickungs* oder Gellerungsmlttela, Zu

dennWonigemlß zwar Site von 8ückitoffbasen ein· «1 Anfang befindet ilen ein vernUtniimIBit großer Teil

schließet», ohne daß iber dort erkannt worden lit, daß dee oxydierenden Salzet In Losung. Bin Till de· Saht«

ü Silze it» dies« Gruppe IQr sich allein kristallisiert aber beim Abkühlen de* Produktes aus,

1 und wirksame Sensibilisatoren sein können. M diS bei Raumtemperatur 10 bi· 20·/· d« Salzes

ungelöst, d. h. auskristallisiert sein können, während bei 5°C bis zu 50% des Salzes auskristallisiert sind, Gegebenenfalls können Hilfsbrennstoffe und andere Zusätze, wie Verflüssigungszusätze, Puffer, z, B. Fumarsäure, und sensibilisierende Mengen von j*asgefüllten Hohlkügelchen zu der heißen Lösung oder zu dem abgekühlten Produkt zugesetzt werden, um die Kennwerte der Mischung zu beeinflussen. Der Zusatz des Fettalkoholsulfats zu der heißen Lösung vor dem Abkühlen ist besonders günstig, da Salze der Alkoholsulfate, besonders das bevorzugte Natriumlaurylsulfat, dazu neigen, die Kristallisation zu beeinflussen. Besonders aus Lösungen von Ammoniumnitrat biliden sich in diesem Falle beim Erkalten kleinere Kristalle von muschelartiger oder poröser Form. Die erhöhte Empfindlichkeit für Sprengkapseln und Zwisdäenladungen bei niedriger Temperatur ist wahrscheinlich dem gleichmäßigen Einschluß äußerst kleiner gasgefüllter Hohlräume, z. B. Luftblasen, z. B. zwischen 5 · 10* und 5 -10-· cm Durchmesser, in der ganzen Mischung zuzuschreiben.

Die anderen Bestandteile können diejenigen sein, die normalerweise in wasserhaltigen Sprengstoffen in herkömmlicher Weise verwendet werden. Geeignete Mischungen enthalten deshalb mindestens 20 Gewichtsprozent anorganisches oxydierendes Salz, wie Ammoni um-, Alkali-, Erdalkalinitrate und/oder -perchlorate. Zumindest 45°/₀ dieses Bestandteils sind bei Raumtemperatur leicht löslich in Wasser, wie Ammoniumnitrat, so daß erwünschterweise die wäßrige Phase eine erhebliehe Menge, z. B. bei Raumtemperatur 40 bis 70 Gewichtsprozent, an oxydierendem Salz enthält. Gemische aus anorganischen oxydierenden Salzen, die mindestens 50 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat und mindestens5 Gewichtsprozent Natriumnitrat enthalten, werden besonders bevorzugt, und der pH-Wert wird vorzugsweise zwischen 4 und 7 eingestellt.

Die sensibilisierenden Salze der Stickstoffbasen können im wesentlichen den ganzen Brennstoffbeitrag liefern, aber es ist oft wünschenswert, einen herkömmliehen Hilfsbrennstoff zuzusetzen, vorausgesetzt, daß der betreffende Brennstoff in der Mischung bei ihrer Herstellung und Lagerung chemisch beständig ist. Beispiele für Hilfsbrennstoffe sind Schwefel, kohlenstoffhaltige Brennstoffe, wie Kohlenstaub und andere Formen feinteiliger Kohle, und feste kohlenstoffhaltige Naturprodikte, wie Maisstärke, Holzschliff, Zucker, Nußschalen und/oder Zuckerrohrabfall. Beispiele für metallische Hilfsbrennstoffe sind Aluminium und/oder Eisen und/oder Legierungen, wie Aluminium-Magnesium-Legierungen, Ferrosilicium und/oder Ferrophosphor. Die gesamte Brennstoffmenge ist so abgeglichen, daß die Sprengstoffmischung eine Sauerstoffbilanz von -25 bis +10% hat. Abgesehen von Mischungen, die schwerere metallische Brennstoffe enthalten, wie Ferrophosphor und Ferrosilicium, liegt die Sauerstoff bilanz vorzugsweise zwischen -10 und +10%.

Der Wassergehalt beträgt im allgemeinen mindestens 5 Gewichtsprozent und bis zu 50 Gewichtsprozent; vorzugsweise liegt er in der Größenordnung von etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent der gesamten Mischung, Zum Verdicken oder Gelieren der wäßrigen Phase können übliche Stoffe verwendet werden, vor· zugsweise Galactane, besonders Guarharz, gewöhnlich in Mengen von 0,1 bis 5% des Gesamtgewichts der Mischung. Die Verdickungsmittel werden normaler· weise vor den HilfsbrennstofTen oder Sensibilisatoren eingearbeitet. Galactane werden vorzugsweise mit einem Oxydationsmittel, wie Alkalibichrarnat entweder allein oder in Kombination mit einer löslichen Antimonverbindung, vernetzt. Die Vernetzungsmittel werden im allgemeinen im Falle von abgepackten Produkten kurz vor dem Verpacken und im Falle von Produkten, die vom Tankwagen gepumpt werden, kurz vor dem Einfüllen in das Bohrloch zugesetzt, Guarharz in Verbindung mit Polyacrylsäureamid wird aber oft für kohärente und doch gießbare Sprengstoffe bevorzugt.

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Teile und Prozente auf das Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Wäßrige Ammoniumnitratlösung (AN) mit 80% AN, festes AN und eine 70- !'. 74%ige wäßrige Lösung von Monomethylaminnitrat ^M MAN), allein oder mit Äthylendiaminnitrat (ÄDAN), werden ver-

ao mischt, auf 54 bis 60°C erhitzt und in ein Mischgefäß überführt, wo vorgemischtes Natriumnitrat (NN) und Guarh-rz zugesetzt werden. Man mischt 3¹/« Minuten, bis Verdickung beobachtet wird, worauf die Brennstoffe gleichmäßig in den in Tabellen I und II angegebenen Mengen zugemischt werden. Dann werden Vernetzungsmittel zugesetzt, die Bestandteile werden mehrere Minuten gemischt und dann in Polyäthylensäcke abgefüllt.
Die Mischungen der Tabelle I haben Dichten von 1,1 bis 1,2 g/cm³ und können bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (2 bis 4° C) mit einer Sprengkapsel Nr. 3 detoniert werden. Die in Tabelle I angegebenen Detonationsgeschwindigkeiten wurden in Papphülsen bestimmt: (A) 7,5 cm Di-rchmesser bei Raumtemperatur, d.h. 24°C, außer Mischung C, die bei 27°C untersucht wurde. (B) 5 cm Durchmesser bei den niedrigeren Temperaturen, wie sie in gewissen Eisenerzgruben herrschen, nämlich 3 und 4° C, detoniert mit einer herkömmlichen Zwischenladung.

Die in Tabelle II angegebenen Detonationsgeschwindigkeiten wurden in Papphülsen mit 12,5 cm Durchmesser bestimmt, die mit gewöhnlichen 0,5-kg-Trinitrotoluolblöcken initiiert wurden.

Tabelle I

19,6
41,4
15

0,25

19,6
43,4
15

0,25

0,7 bis 0,9 0,7 Wi 0,9 0,7 bis 0,9

MMAN*)

ÄDAN*)

Wasser

AN*)

NN*)

Aluminium*)

Stearinsäure

Kohle

Formamid

Guarharz ,

Geschwindigkeit,

m/Sek, A

Geschwindigkeit, m/Sek. B ......

♦1 MMAN => Monomethylamlnnltrat,
ÄDAN = Äthylendiaminnitrat.

AN = Ammoniumnitrat,
.. NN = Natriumnitrat,

°^a Al «= Reynold« 3XD-Pigment grade, Überzogen mit

3 Oewichtusrcaent Stearinsäure,

Die Amlnnitrat« kennen durch d'e gleiche Menge Monomeihyl· amlnperchlofte erste« werden.

4650 3700

10

4500 3150

6,67 19,6 44.4 15

4400 4150

Ii I

480

tabelle It

MMAN·)

ÄBAN·) .....

Wasser

AN·)

ΝΝ·)

öl

Zuekerrohrfaser

Schwefel

Ferrophosphor Kohle

MikrohohikOgelchen aus Phenol* HCHO-Harz

Guarharz

Dichte, g/cm*

Geschwindigkeit, m/Sek

·) Siehe Anmerkung zur Tabelle I.

D	B	P	O	M	I	i
20	_	45	15	20	30	20,6
10	30	—	30	15		. .
IS	IS	IS	•IS	15	15	8,8
33	35,2	22,2	22,2	31	35	28,8
IS	IS	15	15	IS	IS	19,3
1	2	—	—			_ '
2	—	—	—			__
2	2	2	2	2	2	2,6
—	—	—	—	—	—	19,3
2	—	—	—		2	—
—		—	_		1
1	0.8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,6
1,33	1,35	l,3i	1,35	1,35	1,35	1,7
4900	4400	4000	•000	4950	6300	5100

Zum Vergleich werden Mischungen nicht gemäß der Erfindung, sondern im wesentlichen wie die Mischungen A und B hergestellt, aber unter Ersatz der 10 Teile MMAN durch 10 Teile AN (Gesamtgehalt an AN daher 51,4 bzw. 53,4 Teile). Diese detonieren unter Bedingung (A) mit nur 4250 bzw. 322S tn/Sek. und unter Bedingung (B) mit 3550 bzw. 2550 m/Sek., woraus sich die höhere Empfindlichkeit 3$ der Aminnitrat enthaltenden Sprengstoffmischungen gemäß der Erfindung ergibt, besonders bei den verhältnismäßig niedrigen Temperaturen in Eisenerzgruben. Die Vergleichsmessuagen zeigen auch die höhere Empfindlichkeit der Aminnitratmisehungen mit 4* verhältnismäßig geringen Mengen Brennstoff (z.B. nur 2°/o Aluminium und 3·/* Kohle) gegenüber früher bekannten Mischungen mit mehr Brennstoff (z. B. je 4°/₀ Aluminium und Kohle).

0,8 1,45 4350

Beispiel 2

Die in Tabelle Hl angegebenen Aminnitrate und die Hälfte des AN werden zu dem Wasser zugesetzt und das Gemisch auf 60 bis 65" C erwärmt, worauf der Rest des AN, etwaiges NN und etwaiger Schwefel, vorgemischt mit Guarharz, hinzugefügt und 4 Minuten gemischt werden. Die Vernetzungsmittel (0,01*/· Kaliumbichromat als l*/*ige wäßrige Lösung und 0,07Vt Kaliumantimontartrat als 5^e/»ige wäßrige Lösung) werden 30 Sekunden zugemischt, und die Mischung wird in ein 230 cm* fassendes Glas mit 5,6 cm Durchmesser gegossen, das auf einem zylindrischen Bleiblock (6,25 cn Durchmesser, 10 cm Höhe) steht Die Mischung wird mit einer Hexogenladung von 50 g detoniert Alle Mischungen detonieren bei den angegebenen Temperaturen.

Tabelle III

Aminnitrat

' Art

Sauerstoffbilanz

Menge

Wasser

AN*)

NN*)

Schwefel

Raffineriertes Mineralöl

Guarharz

Dichte, g/cm³

Sauerstoffbüanz

Detonationstemperatur, ° C

•1 Siehe Anmerkung zur Tabelle T.

MMAN*) -34 30

15 54,1

0,7

1,4

-0,4

1,5 ÄDAN*)
-26
29,8

15
54,2

1,3

0,0

21

Monoäthylaminnitrat	-74
-74	20,2
24,6	10
15	69,1
42,7	—
15	—
2	0,7
0,7	1,5
1,3	—1
-7	25
25

I 771

Tabelle HI (Fortsetzung)

Aminnitfat
Art .

Sauerstoffbilanz

Menge

Wasser

AN·)

ΝΝ·)

Schwefel

Raffinerien«» Mineralöl

Guarharz

Dichte, g/cm*

Sauerstoffbilflflz

Detonationstemperatur, ⁰C ... *) Siehe Anmerkung zu Tabelle t.

Trimethylaminnitfat -103 11

15 71

1,3 -0,6 21 Anilinnitfat

-133 11

15 73

0,7 !.1 -0,8 25

P'Phenylendiaminnitrat -75 17,5

15 66,7

0,75 1.3 -0,6 25

Hydra2innUfat

+8 30

10 48

1,42 +0,3 -1,5

Beispiel 3

Wäßrige AN-Lösung mit etwa 80% AN, festes AN und eine 70 bis 90%ige wäßrige Lösung von MMAN, allein oder mit ÄDAN, werden gemischt und auf 50 bis 60" C erwärmt. Natriumlaurylsulfat (im Handel erhältlich als*DUPONOLME«)wird innig eingemischt, vorgemischtes NN und Guarharz werden 3 bis 5 Minuten zugemischt, bis Verdickung eintritt, dann wird der Schwefel gut eingemischt, und es werden Vernetzungsmittel zugesetzt und einige Minuten gemischt. Dann wird die Mischung in Polyäthylensäcke von 15 cm Durchmesser abgefüllt und erkalten gelassen, um einen Teil des AN zu kristallisieren.

Tabelle IV

MMAN·)

ÄDAN*)

Wasser

AN·)

NN·)

Schwefel

Natriumlaurylsulfat

Guarharz

Geschwindigkeit, m/Sek

*) Siehe Anmerkung zu Tabelle I.

30

15

36,75|

15

0,25|

3000

30

15

37

15

2800

30

15

36,5

15

0,5

5700

15

20

15

31,5

15

0,5

4950

45

55

Alle Mischungen haben eine Dichte von 1,4 g/cm*, und ihre Detonationsgeschwindigkeiten werden bei 0,5⁰C bestimmt, außer der Mischung W, die bei 10⁰C geprüft wird.

Dieser Vergleich zeigt eine Empfindlichkeitsverbesserung der Aminnitrat'Fettalkoholsutfat-Mischungen bei niedrigen Temperaturen gegenüber Aminnitratmischungen ohne Fettalkoholsulfate.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von Salzen einer anorganischen oxydierenden Säure und einer acyclischen Stickstoffbase, bei der nicht mehr als 2 Wasserstoffatome an ein basisches Stickstoffatom gebunden sind und die bis zu 3 Kohlenstoff atome je basisches Stickstoffatom enthalten kann, und/oder eines Phenylamins, die mindestens eine stärker positive Sauerstoffbilanz als etwa —150% aufweisen, gegebenenfalls im Gemisch mit hochbrisanten Sprengstoffen, als Sensibilisatoren in wasserhaltigen Sprengstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen oxydierenden Salzes, eines Brennstoffs und Wasser, ausgenommen die Verwendung del Nitrate tertiärer Amine in wasserhaltigen Sprengstoffmischungen, die aus 5 bis 15 Gewichtsprozent Wesser, 30 bis 80 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat, das bis zu 10 Gewichtsprozent durch Alkali- und/oder Erdalkalinitrate ersetzt sein kann 2 bis 15 Gewichtsprozent eines brisanten Spreng Stoffs mit einer Detonationsgeschwindigkei >5000m/Sek., 2 bis 10 Gewichtsprozent tertiär« Amine oder deren Nitraten, 5 bis 25 Gewichts prozent Perchloraten des Ammoniums und/cxie der Alkalimetalle bestehen, gegebenenfalls unte Zusatz von Queljmitteln und/oder Emulgatoren welche 0,2 bis ί Gewichtsprozent der Gesamt mischung ausmachen können.