ЭМУЛЬСИОННЫЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Российский патент 1994 года по МПК C06B31/28 

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, в частности к разработке составов на основе эмульсий "вода в масле" для ведения взрывных работ в обводненных условиях горнодобывающих предприятий.

Одним из основных требований к эмульсионным ПВВ является стабильность состава от момента изготовления до взрыва и особенно в горячем состоянии. Это обусловлено тем, что эмульсия может храниться в приемных емкостях и перевозиться на дальние расстояния при температуре получения около 80^оС с общим временем темперирования до нескольких суток. В связи с этим у многих известных составов наблюдается снижение качества эмульсии при темперировании иногда до полного разрушения на два слоя. Для повышения стабильности эмульсий часто вводят различные модифицирующие добавки, которые усложняют технологический процесс получения и часто являются дорогим и дефицитным сырьем. Поэтому наиболее эффективным и простым способом получения стабильных эмульсий является способ с применением поверхностно-активных веществ, сочетающих свойства эмульгаторов и стабилизаторов эмульсий.

Известен эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, нитрат натрия или кальция 4-20%, воду 6-20%, индустриальное масло или мазут 3-12% , эфиры пентаэритрита и талловых или синтетических жирных кислот С_21-25, нитрит натрия 0,05-0,2%, порошок алюминия или вторичного алюминия 4-20%.

Данный состав имеет время до начала расслоения эмульсии в пределах 100-120 ч, при этом обеспечивается полнота детонации в открытом заряде диаметром 40 мм при 18^оС. Стабильность состава по емкостному методу 150-250 pF. В то же время при большой производительности установки с применением перегрузочных площадок и перевозок на большие расстояния время темперирования эмульсии от начала изготовления до взрыва может быть около 10 сут (240 ч).

Целью изобретения является повышение физической стабильности и обеспечение полной детонации при температурных циклических воздействиях.

Это достигается применением поли-мерного эмульгатора на основе полиспиртов и кислот: эфир полиглицерина и жирных кислот таллового масла или синтетических предельных кислот С_14-25 с молекулярным весом 200-800. Состав может также дополнительно содержать сенсибилизатор, в качестве которого используют микросферы из смолы или стекла или вспененный полистирол в количестве 1-5%. В качестве сенсибилизатора может быть также использован нитрит натрия в количестве 0,05-0,2% или 0,05-0,2 вспененного полистирола и 4% алюминия.

Введение полимерного эмульгатора позволяет увеличить прочность адсорбционного слоя эмульгатора на межфазной поверхности и за счет разветвленной структуры молекулы увеличить толщину поверхностного слоя, что снижает скорость расслоения эмульсии в виде коагуляции.

Составы и свойства образцов по изобретению приведены в таблице.

Полученные результаты исследований показывают, что образцы по изобретению превосходят прототип по стабильности и полноте детонации при циклическом темперировании, имитирующем условия хранения образца (1 цикл - 1 месяц хранения).

П р и м е р. В обогреваемом реакторе готовят смесь 50 г мазута и 30 г полиглицеринового эфира талловой жирной кислоты при 80^оС и при перемешивании турбинной мешалкой вливают раствор окислителя (670 г нитрата аммония, 140 г нитрата натрия и 119,9 воды). После получения эмульсии в состав добавляют 1 г нитрита натрия. Полученный состав патронируют в п/э гильзы диаметром 50 мм и проводят испытания.

Использование: эмульсионные взрывчатые составы для ведения взрывных работ в обводненных условиях горнодобывающих предприятий. Сущность изобретения: состав содержит, мас. % : нитрат натрия или кальция 4-20; вода 6-20; индустриальное масло или мазут 3-12; эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄-C₂₄ 0,3-0,5; сенсибилизатор - аммиачная селитра остальное. В качестве сенсибилизатора состав может содержать 0,05-0,2% нитрита натрия или 1-5% вспененного полистирола или микросфер из смолы или стекла, или 0,5% вспененного полистирола и 4% алюминия. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, нитрат натрия или кальция, воду, индустриальное масло или мазут, нитрит натрия и эмульгатор, отличающийся тем, что, с целью повышения физической стабильности и обеспечения полной детонации при температурных циклических воздействиях, в качестве эмульгатора он содержит эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м. 200 - 800 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат натрия или кальция 4 - 20
Вода 6 - 20
Индустриальное масло или мазут 3 - 12
Эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м. 200 - 800 0,3 - 5
Нитрит натрия 0,05 - 0,2
Аммиачная селитра Остальное
2. Эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, нитрат натрия или кальция, воду, индустриальное масло или мазут, эмульгатор и сенсибилизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения физической стабильности и обеспечения полной детонации при температурных циклических воздействиях, в качестве эмульгатора он содержит эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м. 200 - 800, а в качестве сенсибилизатора - микросферы из смолы или стекла или вспененный полистирол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат натрия или кальция 4 - 20
Вода 12
Индустриальное масло или мазут 3 - 12
Эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м. 200 - 800 0,3 - 5,0
Микросферы из смолы или стекла или вспененный полистирол 1 - 5
Аммиачная селитра Остальное
3. Эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, нитрат натрия или кальция, воду, индустриальное масло или мазут, эмульгатор и сенсибилизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения физической стабильности и обеспечения полной детонации при температурных циклических воздействиях, в качестве эмульгатора он содержит эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м. 200 - 800, а в качестве сенсибилизатора - вспененный полистирол и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитрат натрия или кальция 4 - 20
Вода 12
Индустриальное масло или мазут 3 - 12
Эфиры полиглицерина и жирных талловых или синтетических кислот C₁₄ - C₂₄ с мол.м.200 - 800 0,3 - 5,0
Вспененный полистирол 0,5
Алюминий 4
Аммиачная селитра Остальное