СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬГАТОРА ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 1997 года по МПК C06B23/00 C06B45/00 

Изобретение относится к составу для получения эмульгатора взрывчатых веществ эмульсионного типа (ЭВВ), используемых в горнодобывающей промышленности ВВ.

Использование ЭВВ дает возможность повысить безопасность работ с промышленными взрывчатыми веществами и улучшить экологию окружающей среды [1]
Предлагаемый состав для получения эмульгатора взрывчатых веществ предназначен для применения в эмульсионных композициях типа "вода в масле", содержащих в качестве дисперсной фазы водный раствор неорганических окислителей (таких как нитрон щелочных и/или щелочноземельных металлов, аммония и др.) в количестве 93 95 мас. и в качестве дисперсионной среды - раствор эмульгатора в углеводородном топливе в количестве 5 7 мас. Содержание эмульгатора в расчете на всю композицию ЭВВ составляет 1 3 мас.

Стабильность и термостабильность являются важнейшими свойствами ЭВВ, ответственными за безопасность работ с ними и в значительной степени определяющими их взрывчатые характеристики. Исследования с целью повышения стабильности и термостабильности ЭВВ проводятся во многих ведущих в этой области странах.

Стабильность и термостабильность ЭВВ обеспечиваются во многом выбором эмульгатора. Большинство известных эмульгаторов не обеспечивают необходимый уровень по этим показателям, избирательно ведут себя по отношению к качеству окислителей, показывают неприемлемые взрывчатые характеристики, если ЭВВ приготовлено на одной аммиачной селитре и не содержит в качестве дополнительного окислителя натриевую или кальциевую селитру или другие компоненты, способствующие предотвращению кристаллизацию водной фазы.

Известно ЭВВ [2] при получении которого используется эмульгатор, состоящий из двух компонентов A и B. В качестве компонента A применяется олеиновая или линолевая кислота или их смесь. В качестве компонента B используются C₁-C₆-алкиламины, C₁-C₆-алкилдиамины, гидразин, C₂-C₆-алканоламины, мочевина и их смеси. Этот эмульгатор позволяет получить ЭВВ, стабильные при температуре до 75^oC. Выше этой температуры эмульсия не образуется.

Целью настоящего изобретения является разработка состава эмульгатора, использование которого дает возможность повысить термическую стабильность ЭВВ при сохранении на высоком уровне его плотности, стабильности и взрывчатых характеристик. Предлагаемый эмульгатор должен предоставить собой удобную в обращении текучую при положительных температурах маслообразную жидкость, не способную к образованию гели.

Для достижения поставленной цели предлагается эмульгатор, представляющий собой композицию поверхностно-активных веществ в виде раствора в минеральной основе, следующего состава, мас.

Насыщенные и/или ненасыщенные карбоновые C₁₀-C₂₃-кислоты - 6,0 20,0
Ди- и/или три-C₂-C₄-алкноламины 0,6 9,4
Сульфонат натрия 7,0 19,0
Минеральная основа остальное
В качестве насыщенных и/или ненасыщенных карбоновых C₁₀-C₂₃-кислот могут быть использованы олеиновая, стеариновая, пальмитиновая, линолевая и другие кислоты и их смеси, талловое масло, фракции жирных кислот таллового масла, синтетические жирные кислоты и их смеси.

При получении эмульгатора взрывчатых веществ на основе предлагаемого состава происходит частичное омыление карбоновых кислот с образованием солей ди- и/или три-C₂-C₄-алканоламинов. При этом от 5 до 80% карбоновых кислот остаются неомыленными.

Сульфонат натрия, используемый в предлагаемом составе, представляет собой высший нейтральный алкилбензол или нефтяной сульфонат натрия, предпочтительно с мол. м. 480 600.

В качестве минеральной основы могут быть использованы дистиллятные масла с вязкостью 5 53 сст при 50^oC или экстракты от фенольной очистки этих масел.

Технология производства эмульгатора на основе прелагаемого состава проста, не имеет отходов, пожаробезопасна. Она состоит в смешении компонентов предлагаемого состава при низких температурах. На стадии смешения карбоновых кислот и ди- и/или три-C₂-C₂-алканоламинов самопроизвольно с выделением тепла протекает реакция образования соответствующих солей. Для снижения вязкости исходных компонентов и улучшения перемешивания процесс предпочтительно проводить при температуре 30 50^oC.

Ниже приведены примеры предлагаемых составов для приготовления эмульгатора взрывчатых веществ.

Пример 1.

Стеариновая и олеиновая кислоты 20,0
Триэтаноламин 9,4
Сульфонат натрия 19,0
Минеральная основа 51,6
Пример 2.

Линолевая кислота 15,4
Диэтаноламин 0,6
Сульфонат натрия 16,5
Минеральная основа 67,5
Пример 3.

Фракция жирных кислот таллового масла и пальмитиновая кислота 2:1 по массе 6,0
Трибутаноламин 8,9
Сульфонат натрия 15,1
Минеральная основа 70,0
Пример 4.

Синтетические жирные кислоты фракции C₁₀-C₁₆ и талловое масло в соотношении 1:1 по массе 19,0
Ди- и трипропаноламины в соотношении 1:1 по массе 4,8
Сульфонат натрия 7,0
Минеральная основа 69,2
Результаты испытаний образцов ЭВВ, полученных на основе предлагаемого состава и известного, приведены в таблице.

Композиция образцов ЭВВ N 4 имела следующий состав, мас.

Аммиачная селитра 62
Натриевая селитра 16
Вода 15
Масло ИГП-38 5
Эмульгатор 2
Композиция образца N 5 имела состав, мас.

Аммиачная селитра 78
Вода 15
Масло ИГП-38 5
Эмульгатор 2
В образце ЭВВ N 5 был использован эмульгатор, полученный на основе предлагаемого состава, приведенного в примере 4.

Получение ЭВВ осуществлялось в смесителе с обогревом при температуре 80
85^oC. При перемешивании высокооборотной мешалкой (2000±500 об/мин) к раствору эмульгатора в минеральном масле добавляется водный раствор неорганических окислителей, предварительно подогретый до той же температуры, и перемешивается с той же скоростью до образования эмульсии. В качестве газогенерирующей добавки в составе полученных образцов ЭВВ использован водный раствор (10 20%) нитрита натрия в количестве 0,1% от массы ЭВВ.

Стабильность полученных образцов ЭВВ определялась по времени до начала кристаллизации при 20^oС. Термостабильность оценивалась по времени до начала кристаллизации или расслоения образцов ЭВВ при термостатировании их при 80±1•C.

Результаты сравнительных испытаний показывают, что образцы ЭВВ, полученные с использованием предлагаемого состава для приготовления эмульгатора взрывчатых веществ, превосходный известный по термостабильности и находятся на высоком уровне по стабильности, плотности и взрывчатом характеристикам.

Эмульгатор, полученный на основе предлагаемого состава, стабилен при хранении, не образует гель, текуч при положительных температурах, легко перекачивается насосом и вылавливается из бочек и цистерн.

Сущность изобретения: состав содержит (в мас.%) 6,0-20,0 насыщенных и/или ненасыщенных карбоновых C₁₀-C₂₃ кислот, 0,6-9,4 ди- и/или три- C₂-C₄ алканоламинов, 7,0-19,0 сульфоната натрия, минеральная основа - остальное. Состав позволяет получить эмульгатор, стабильный при 80^oC, не образующий гель, текучий при положительных температурах. 1 табл.

Состав для получения эмульгатора взрывчатых веществ на основе карбоновых кислот и аминов, отличающийся тем, что в качестве аминов он содержит ди- и/или три-С₂-С₄-алканоламины и дополнительно содержит сульфонат натрия и минеральную основу при следующем соотношении компонентов, мас.

Насыщенные и/или ненасыщенные карбоновые С_1 1-С_2 3-кислоты 6 20
Ди- и/или три-С₂-С₄-алканоламины 0,6 9,4
Сульфонат натрия 7 19
Минеральная основа Остальное$