DE2343058B2 - Verfahren zur herstellung eines schlammfoermigen sprengstoffes und nach diesem verfahren hergestellter sprengstoff - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur lerstellung eines schlammförmigen Sprengstoffes, owie den nach diesem Verfahren erhaltenen Sprengtoff mit einem Gehalt an anorganischen Sauerstoffsalen.

In der deutschen Offenlegungsschrift 22 01 027 sind schlammförmifee Sprengstoffe beschrieben, die aus anorganischen Sauerstoffsalzen, verschiedenen Brennstoffen, Wasser und einem Verdickungsmittel bestehen. Auch beschreibt die genannte Offenlegungsschrift die Verwendung von sogenanntem biopolymeren Material und gasbildenden Stoffen. Dabei erfolgt die Herstellung des Sprengschlamms durch Bildung einer flüssigen Phase, die das gesamte Wasser und einen Teil der Sauerstoffsalze enthält. Diese Lösung wird dann

ic eingedickt und anschließend werden die mit Wasser nichtmischbaren Brennstoffe und andere Zusätze hinzugegeben. Die hier beschriebenen Sprengstofie enthalten jedoch keinen flüssigen, mit Wasser nichtmischbaren Brennstoff.

Aus der amerikanischen Patentschrift 33 78 415 sind Sprengstoffe bekannt, die aus Nitraten, flüssigen mit Wasser nichtmischbaren Brennstoffen, Wasser und einem Verdickungsmittel bestehen. Dabei werden stets feste Brennstoff- bzw. Sprengstoffteilchen benötigt, um die erforderliche Empfindlichkeit der Masse zu erreichen.

Nach der französischen Patentschrift 21 04 420 werden den flüssigen Sprengstoffen nichtmischbare Kohlenwasserstoffe zugesetzt. Dabei wird jedoch nach den Ansprüchen dieser Patentschrift der Zusatz von Emulgatoren als zwingend vorausgesetzt.

Schließlich beschreibt die nicht vorveröffentlichte deutsche Offenlegungsschrift 22 19 249 Sprengstoffschlämme, die Calciumnitrat enthalten sollen. Dieses ist nach den Angaben der älteren, nicht vorveröffentlichten Auslegeschrift zur Erzeugung einer feinen Dispersion des nicht mit Wasser mischbaren flüssigen Kohlenwasserstoffs erforderlich. Die Anwesenheit von Calciumnitrat kompliziert jedoch das Verfahren, und erschwert die Verdickung und Vernetzung des Verdickungsmittels. Überdies ist Calciumnitrat als Oxydationsmittel weniger wirksam als Ammonnitrat. Daher zeigen calciumnitrathaltige Massen eine geringere Energieentwicklung pro Gewichtseinheit als ammonnitrathaltige.

Das Verfahren zur Herstellung eines schlammförmigen Sprengstoffes, bei dem eine flüssige Phase mindestens eines anorganischen Oxydationssalzes in wäßriger Lösung bei einer Temperatur oberhalb der Kristallisationstemperatur gebildet wird, indem der flüssigen Phase zum Vorverdicken bis zu einer gewünschten Viskosität vor dem Zusatz anderer Verbindungen ein Verdickungsmittel und anschließend als Brennstoff lediglich ein wasserunlöslicher Brennstoff zugesetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung als anorganisches Oxydationssalz Ammonnitrat und/oder Natriumnitrat enthält, worauf ein flüssiger Kohler.wasserstoffbrennstoff der vorverdickten flüssigen Phase zugesetzt und der flüssige Brennstoff hiermit unter Bildung einer beständigen feinen Dispersion des flüssigen Brennstoffs in der flüssigen Phase vermischt wird.

Gemäß der Erfindung kann eine schlammförmige oder wäßrige Sprengmischung, die eine wäßrige Lösung von Ammoniumnitrat und/oder Natriumnitrat, sowie einen hiermit nicht mischbaren, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff, wie Brennöl, enthält, in wirksamer Weise derart zusammengesetzt werden, daß eine feine Dispersion des Brennstoffes erzielt und durch geeignete Verdickungs- und Mischmethoden innerhalb der Masse

r>5 aufrechterhalten wird. Vorzugsweise geschieht dieses durch Verwendung einer geringen Menge eines Biopolymeren oder eines Gummis mit ähnlicher Wirkung als Verdickungsmittel, wobei dieses teilweise

oder ausschließlich angewendet werden kann.

Die wesentlichen Bestandteile zur Herstellung der Explosivmischung gemäß der Erfindung sind ein oder mehrere anorganische oxydierende Salze, die im allgemeinen in Mengen von 60 bis 90 Gew.-% der Gesamtmasse vorhanden sein sollen, ferner normalerweise mindestens 10 Gew.-% Wasser 2ur Bildung einer pumpfähigen Masse bei der Herstellungs- oder Mischtemperatur, ferner ein hiermit nichtmischbarer, flüssiger Kohlenwasserstoffbrennstoff und ein oder mehrere ι ο Verdickungsmittel.

Bei der Herstellung der Explosivmischung gemäß der Erfindung stellt der nichtmischbare, flüssige Kohlenwasserstoffbrennstoff den Hauptbrennstoffanteil dar. Er wird der vorverdickten Salzlösung in endgültiger Form als gleichmäßige oder homogene Dispersion getrennter flüssiger Tröpfchen zugesetzt. Unter normalen Arbeitsbedingungen besitzen die Teilchen der dispergierten Flüssigkeit einen Durchmesser von 0,25 mm oder geringer; infolge der Wirkung des Verdickungsmittels trennen sie sich nicht rasch ab oder vereinigen sich in dem Medium, in dem sie suspendiert sind.

Die nichtmischbaren Kohlenwasserstoffbrennstoffe können aliphatischer, alizyklischer und/oder aromatischer Natur sein. Geeignete Brennstoffe können entweder gesättigt und/oder ungesättigt sein. Beispielsweise können Benzol, Toluol und Xylole verwendet werden. Zu den bevorzugten Brennstoffen gehören Mischungen normalerweise flüssiger Kohlenwasserstoffe, die im allgemeinen als Erdöldestillate bezeichnet werden, wie Benzin, Leuchtöl und Dieselöle. Es können auch Tallöl und Paraffinöl verwendet werden. Der flüssige Brennstoff ist vorzugsweise in Mengen von 4 bis 12 Gew.-% anwesend.

Es ist wesentlich, daß der nichtmischbare, flüssige Brennstoff der wäßrigen Lösung der oxydierenden Salze zugegeben wird, nachdem diese bis tür gewünschten Viskosität verdickt ist, um eine feine Dispersion zu erzielen. Zusätzlich kann die geeignete Auswahl des oder der Verdickungsmittel zum Vorverdicken der Lösung eine entscheidende Wirkung auf die Leichtigkeit haben, mit der die Dispersion gebildet und aufrechterhalten wird. Ein bevorzugter Typ eines Verdickungsmittels für diesen Zweck ist ein biopolymerer Gummi, der durch ein Verfahren gewonnen ist, welches in einer mikrobiologischen Umwandlung von kohlehydrathaltigem Material besteht, beispielsweise eine Umwandlung von Kohlehydraten mit Hilfe von Mikroorganismen, wobei ein polymeres Material gewonnen wird, das in Form und Substanz von dem Ausgangsmaterial verschieden ist. Geeignete Kohlehydrate sind Zucker, Pentosen oder Hexosen, beispielsweise Glucose, Saccharose, Fructose, Maltose, Lactose, Galactose und Stärke, z. B. lösliche Stärke, Maisstärke und dergleichen. Die Kohlehydrate können in nicht raffinierter Form verwendet werden. Mikroorganismen, die zur mikrobiologischen Umwandlung der Kohlehydrate geeignet sind, bestehen beispielsweise aus pathogenen Pflanzenbakterien, wie z. B. Pflanzenschädlinge, die Exsudate an Verletzungsstellen von infizierten Pflanzen hervorrufen. f>o Typisch für solche Mikroorganismen ist die Spezies der genus Xanthomonas. So bestehen beispielsweise die mit Hilfe von Xanthomonas campestris aus einfachen zuckerhaltigen Nahrungsmitteln, wie Glucose, biochemisch auf außerzellulärem, bakteriellem Wege gewon- 6s nenen Polysaccharide aus d-Glucose, d-Mamose und d-Glucaronsäure im Verhältnis 2,8 :3,0 :2,0. Substituierte Essiesäure in Mengen von etwa 4,7% und Brenztraubensäure in Mengen von 3,0 bis 3.5% sind anwesend. Obwohl die Struktur dieser Polysaccharide etwas seltsam ist, existiert die Essigsäure offensichtlich in Form ihres Orthoacetylesters, während die Brenztraubensäure ketonartig gebunden ist. Auch durch andere ähnliche Organismen, außer der genus Xanthomonas, lassen sich Biopolymere herstellen.

Weitere Gummisorten, die nicht dem biopolymeren Typ angehören, sind ebenfalls gegenüber den üblichen Gummisorten bevorzugt, da sie funktionell den biopolymeren Gummisorten ähnlich sind. Bei diesen Gummiverbindungen handelt es sich im allgemeinen um alkyl-substituierteGuarangummisorten.

Biopolymere oder die anderen speziellen alkyl-substituierten Gummiarten sind besonders in konzentrierter From bei der Bildung und Aufrechterhaltung einer feinen Dispersion eines nichtmischbaren, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoffs in einer wäßrigen Sprengstoffmischung besser geeignet als andere übliche Sorten von Verdickungsmittel!!, wie gewöhnliche Guarangummisorten und Stärkearten. Diese Wirksamkeit rührt vermutlich von dem Tröpfchen aufnehmenden, besonderen Netzwerk her, das bei der Hydratation dieser Gummisorten in wäßriger Lösung gebildet wird.

Ein bevorzugter biopolymerer Gummi, der als Verdickungsmittel in Explosivmischungen gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist ein Produkt, das aus Kohlehydraten unter der Einwirkung von Xanthomonas campestris hergestellt ist. Dieses besondere Biopolymere ist bisher in anderen schlammförmigen Explosivmischungen als Verdickungsmittel verwendet worden, und es hat sich als sehr wirksames und stabiles Verdickungsmittel besonders bei hohen Temperaturen innerhalb einer langen Zeitdauer und innerhalb eines weiten PH-Gebietes bewährt.

Dieses Produkt und andere Verdickungsmittel ähnlicher Art besitzen bestimmte physikalische Schlüsseleigenschaften, die es ihnen ermöglichen, in wirksamer Weise zusammen mit nichtmischbaren, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoffen verwendet zu werden, besonders bei der Bildung einer feinen Dispersion von Brennstofftröpfchen.

Das Biopolymere wirkt als Verdickungsmittel einer wäßrigen Lösung einer Explosivmasse im gewöhnlichen Sinn, d. h., es verhält sich ähnlich wie der gewöhnlich verwendete Guarangummi, der bei der Hydratation unter Verdickung quillt und die Viskosität der Lösung erhöht. Seine chemische Beschaffenheit ist jedoch von Guarangummi verschieden, und es kann angenommen werden, daß sich dieses Biopolymere in Gegenwart der üblichen Vernetzungsmittel, wie beispielsweise eines Chromations, nicht vernetzen läßt. Abgesehen davon, daß es sich hierbei um ein wirkungsvolles Verdickungsmittel unter Berücksichtigung der in Abhängigkeit von der Konzentration erzielten Viskosität handelt, und daß dieses Mittel innerhalb eines weiten pH- und Tempera turgebietes besonders beständig ist, besitzt das Produkt oder ähnliche Biopolymere, wie sie oben beschrieben sind, noch zwei zusätzliche Eigenschaften, die es ungewöhnlich gut zur Verwendung in Explosivmischungen geeignet machen, welche einen nichtmischbaren, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff enthalten:
1. Die polymeren Gummimoleküle reagieren miteinander unter Bildung eines einzigartigen Netzwerks, welches andere Stoffe festhält. Auf diese Weise wird der flüssige Brennstoff in fein dispergiertem Zustand in der Flüssigkeit verteilt und in diesem Zustand gehalten.

2. Die besprochenen Gummisorten verleihen der verdickten Salzlösung eine thixotrope Beschaffenheit. Dadurch ermöglichen diese Gummisorten, die bei erhöhter Scherkraft eine abnehmende Viskosität zeigen, eine verhältnismäßig Uichte Dispergierung des flüssigen Brennstoff, wenn die Lösung und der flüssige Brennstoff der Wirkung einer Mischvorrichtung unterworfen werden. Wenn das Mischverfahren beendet wird, steigt die Viskosität der Lösung scharf an, wobei sie offensichtlich die flüsiilgen Tröpfchen in dispergiertem Zustande festhält und einhüllt.

Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches den vorherigen Zusatz eines Verdickungsmittels vor Zugabe des nichtmischbaren, flüssigen Brenn-Stoffs vorsieht, können die meisten Guarangummisorten oder Stärkearten und dergleichen in wirksamer Weise zur Bildung einer Dispersion des flüssigen Brennstoffs verwendet werden, da sie ebenfalls ein Netzwerk bilden, welches die flüssigen Tröpfchen einfängt. Im allgemeinen erfordern diese jedoch eine ziemlich rasche Vernetzung, um beständig und kontinuierlich zu wirken. Die biopolymeren Gummisorten sind jedoch aufgrund ihrer thixotropen Natur und ihrer Wirksamkeit vorzuziehen, da sie ein besonders günstiges, die Tröpfchen aufnehmendes Netzwerk bilden, und da sie ohne das Erfordernis der Verwendung eines Vernet zungsmittels wirken. Die thixotrope Natur vermindert die für die ursprüngliche Dispergierung benötigte Energie. Wenn nicht-thixotrope Verdickungsmittel verwendet werden, muß die Viskosität der Lösung im Augenblick des Vermischens und Verpumpens höher sein, um eine Beständigkeit der am Ende erreichten Dispersion und Mischung und eine gute anfängliche Wasserbeständigkeit zu erzielen. Daher wird die Leichtigkeit der Handhabung dieser Massen etwas vermindert, venn nicht-thixotrope Verdickungsmittel angewendet werden. Weiterhin erfordern die biopolymeren Gummisorten keine rasche Vernetzung, um dauerhaft und wirksam zu sein. Eine rasche Vernetzung ist notwendig, um eine beständige und stabile Dispersion zu erzeugen, wenn die meisten üblichen nicht-thixotropen Verdickungsmittel verwendet werden, und der Gebrauch dieser letzteren Mittel macht die Zeit, innerhalb deren das Mischen und Verpumpen oder Ausliefern zu koordinieren ist, kritischer.

Das gesamte Verdickungsmittel ist im allgemeinen in Mengen zwischen 0,05 bis etwa 0,5% anwesend. Davon sollen vorzugsweise etwa 0,1% ein biopolymerer Gummi sein.

Ein oder mehrere übliche vernetzbare Verdickungsmittel werden vorzugsweise im Verlaufe der Herstellung der Explosivmassen gemäß der Erfindung verwendet, um die Verdickungswirkung der bevorzugten biopolymeren Gummisorten bei der Regelung der Viskosität der Masse zu unterstützen, um auf diese Weise ein Verpumpen der Massen, die feinverteilte, sensibilisierende Gasblasen enthalten, zu ermöglichen und jede wesentliche Trennung und/oder Vereinigung der Bestandteile zu verhindern und die Wasserbestän- ho digkeit der Mischung zu verbessern. Übliche vernetzbare Verdickungsmittel, die in der Technik bekannt sind, bestehen aus Guarangummisorten, Stärkearten und synthetischen Polymerisationsprodukten. Es ist auch wirtschaftlich erwünscht, einen Teil der biopolymeren r>> Gummisorten durch diese vernetzbaren Verdickungsmittel zu ersetzen, da die biopolymeren Gummisorten verhältnismäßig teurer sind.

Andere bevorzugte Bestandteile der Mischung bestehen aus die Dichte vermindernden, gasbildenden Mitteln wie Natriumnitrit, um die Dichte der Masse in gewünschtem Maße zu vermindern, sowie einem Vernetzungsmittel, um die Gelierung des vernetzharen Verdickungsmittel zu erreichen.

Es ist in der Technik bekannt, daß gasbildende Mittel, wie Natriumnitrit und Wasserstoffperoxyd, angewendet worden sind, um die Dichte der Masse zu vermindern und dabei gleichzeitig wenigstens teilweise die Empfindlichkeit der schlammförmigen Explosivmasse zu regeln. Die Massen gemäß der Erfindung enthalten vorzugsweise eine geringe Menge, beispielsweise 0,01 bis 0,2% oder mehr, am besten 0,05% eines solchen gasbildenden Mittels, um unter den Anwendungsbedingungen eine Dichte von weniger als 1,5 g/cem zu erhalten.

In Kombination mit geeigneten vernetzbaren Verdikkungsmittein werden auch Vernetzungsmittel vorzugsweise angewendet, um weiterhin die feine Dispersion oder Verteilung der Tröpfchen oder Teilchen des flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoffes zu stabilisieren und das unerwünschte Entweichen von Gasblasen zu verhindern und auf diese Weise die Detonationsempfindlichkeit, die auf der feinen Dispersion beruht, aufrechtzuerhalten. Vernetzungsmittel sind auch besonders wertvoll, wenn die Beständigkeit und Unversehrtheit der Masse in Anwesenheit wasserführender Bohrlöcher aufrechtzuerhalten sind. Eine ausgezeichnete Quervernetzung von Guarangummi läßt sich durch Verwendung geringer Mengen, beispielsweise 0,05 bis 0,2% einer wäßrigen Lösung von Natriumdichromat erreichen.

Den Massen gemäß der Erfindung können auch verschiedene wünschenswerte Zusätze beigemengt werden. So können beispielsweise zusätzlich feste Brennstoffe, wie feinverteiltes Aluminium, Magnesiumlegierungen, Schwefel, normalerweise feste Kohlenwasserstoffe, wie Weizen und andere Getreidesorten, Stärke und dergleichen den Massen einverleibt werden, um ihre Festigkeit und/oder Empfindlichkeit zu erhöhen. Stärkesorten und Getreidearten können in Mengen bis zu 15 Gew.-% zugesetzt werden. Sie wirken kombiniert als Brennstoff, Sensibilisatoren und Verdikkungsmittel. Wenn Stärkesorten oder Getreidearten zugesetzt werden, können sie primär oder sekundär als Sensibilisatoren und Verdickungsmittel und als sekundärer Brennstoff in den Massen gemäß der Erfindung wirken, der den primären, nichtmischbaren, flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff ergänzt. Wenn diese Mittel als primäres Verdickungsmittel benutzt werden, muß mindestens.ein Teil hiervon der Oxydationslösung vor dem Zusatz des nichtmischbaren Brennstoffs einverleibt werden. Man kann auch Thioharnstoff in sehr geringen Mengen, beispielsweise 0,05%, anwenden, um die Geschwindigkeit zu regeln, mit der das Natriumnitrit als Gasentbindungsmittel wirkt. Schließlich können Äthylenglycol, Formamid und andere wechselseitig in Wasser lösliche Zusatzstoffe in verschiedenen Mengen zugemischt werden.

Das Verfahren zur Herstellung von Explosivmischuneen gemäß der Erfindung besteht kurz gesagt darin, einen flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff in einer wäßrigen Lösung von Oxydationssalzen zu dispergieren oder zu verteilen, der vorher ein Verdickungsmittel zugesetzt worden ist.

Es ist wesentlich, das Verdickungsmittel der wäßrigen Lösung zur Erhöhung ihrer Viskosität zuzusetzen, bevor die Beimischung des nichtmischbaren, flüssigen Brenn-

Stoffs erfolgt, um die Lösung genügend viskos zu machen, daß die Brennstofföltröpfchen, die beim Mischen dispergiert werden, sich nicht wieder vereinigen. Die vorherige Einverleibung von Verdickungsmitteln in die Salzlösung einer Explosivmischung ist früher s nach dem Stande der Technik verwendet worden, um kleine Luftbläschen festzuhalten, die sich während des Zusatzes und des anschließenden Mischens der festen, feinverteilten Ingredienzien bilden oder durch entsprechende Bewegung oder die Verwendung von chemi- ι ο sehen gasentbindenden Mitteln, die der vorher verdickten Lösung zugesetzt sind, entstehen (vergleiche US-Patent 34 53 158).

Es wurde nun gefunden, daß ein nichtmischbarer, flüssiger Brennstoff einer solchen vorverdickten Salzlösung zugesetzt werden und anschließend derart vermischt werden kann, daß eine feine Dispersion von Brennstofftröpfchen innerhalb der Gesamtmasse leicht gebildet wird. Die so entstandene Dispersion ist im wesentlichen dynamisch stabil und eine Vereinigung der Tröpfchen wird verhindert. Wesentlich ist, daß in der Dispersion des flüssigen Brennstoffes für dauerhaften innigen Kontakt des Brennstoffs mit dem Oxydationsmittel Sorge getragen wird, da die innige Berührung des Brennstoffs und des Oxydationsmittels unmittelbar die Empfindlichkeit der Explosivmischung beeinflußt. Je inniger die Mischung ist, um so empfindlicher ist der Sprengstoff. Die entstandene dynamisch stabile Dispersion wird entweder in geeignete Behälter in Form eines verpackten Explosivstoffes eingefüllt oder mit Hilfe von mit Pumpen ausgerüsteten Lastwagen, ähnlich wie in dem amerikanischen Patent 33 63 738 beschrieben, an Ort und Stelle vermischt und dann unmittelbar zum Füllen von Bohrlöchern durch Einpumpen verwendet.

Bei einem typischen Herstellungsverfahren, dem alle folgenden Beispiele angepaßt sind, werden das Oxydationssalz oder die Salze in Wasser gelöst, wobei eine Lösung mit einem ungefähren Erweichungspunkt von 50" C entsteht. Die Lösung wird auf etwa 60 bis 70° C vor dem Mischen erhitzt. Eine weitere Temperaturregelung ist während des Mischens nicht erforderlich. Wasserlösliche, flüssige Brennstoffe können gegebenenfalls zu diesem Zeitpunkt zugesetzt werden. Dann wird eine geringe Menge eines Verdickungsmittel oder mehrere Mittel zugesetzt, wodurch die Lösung bis zu dem gewünschten Grade angedickt wird. Um eine ausgedehnte Lagerbeständigkeit und eine erhöhte Wasserbeständigkeit der Massen zu erzielen, ist es vorzuziehen, sie zu vernetzen, und daher ist mindestens ein Teil des Verdickungsmittels vorzugsweise vernetzbar.

Die Lösungsviskosität der angedickten Lösung soll vorzugsweise mehr als 600 Zentipoises betragen, da der flüssige Brennstoff bei geringerer Viskosität das Bestreben zeigt, zusammenzufließen, und die anfängliche Wasserbeständigkeit der fertigen Masse wird verschlechtert. Eine übliche Viskosität liegt bei 800 Zentipoises. Es gibt keine entsprechende spezielle obere Grenze der Viskosität der voreingedickten Lösung. Eine praktische obere Grenze wird lediglich durch die Art der verwendeten Misch· und Pumpapparatur bestimmt

Zu der erhitzten und eingedickten Lösung wird ein nicht brennbarer, flüssiger Kohlenwasserstoffbrennstoff in üblicher Weise zugesetzt, beispielsweise unter Zumessen mit Hilfe einer besonders angetriebenen Pumpe, durch Eintropfen oder durch Einspritzen des flüssigen Kohlenwasserstoffs in die verdickte Lösung oder beim Einverleiben unter Druck mit Hilfe einer Düse, die die anfängliche feine Verteilung der Flüssigkeit in kleine Tröpfchen unterstützt. Gleichzeitig wird das Vernetzungsmittel, wie Natriumdichromat, zugesetzt, falls es verwendet wird, und ebenfalls ein gasbildendes Mittel, wie Natriumnitrit. Wenn Thioharnstoff verwendet wird, so wird er gewöhnlich der erhitzten Lösung vor dem Zusatz des Vernetzungs- und des gasbildenden Mittels zugefügt. Eine typische so gebildete Lösung kann folgende Bestandteile in Gewichtsmengen enthalten: Ammoniumnitrat 50 Teile, Wasser 15 Teile, biopolymeres Gummi 0,1 Teile, Guarangummi 0,2 Teile, Thioharnstoff 0,1 Teile. Alle anderen oben beschriebenen, vorzugsweise oder wünschenswert oder gegebenenfalls zuzusetzenden weiteren Bestandteile können jetzt gleichzeitig zugefügt werden. Zusätzlich kann jetzt trockenes, feinverteiltes Oxdationssalz beigegeben werden, um eine geeignete Sauerstoffbilanz zu erzielen. Die entstandene Lösung mit den Zusätzen wird einfach gemischt, um ihre Homogenität zu erzielen, und dann in einen Behälter oder in ein Bohrloch mit geeigneten Mitteln eingefüllt. Es ist wichtig, daß das Mischen kontinuierlich erfolgt, wenn der flüssige Kohlenwasserstoff anfänglich eingeleitet wird, um eine möglichst weitgehende mechanische Dispergierung stattfinden zu lassen. Die voreingedickte Lösung sorgt dafür, daß die Dispersion nach einem solchen Mischen dauerhaft und beständig bleibt. Das Mischen kann mit Hilfe irgendeiner üblichen Einrichtung, wie sie in der Technik bekannt ist, durchgeführt werden.

Für den gesamten Mischungsvorgang können übliche Einrichtungen, wie Mischtrichter, Pumpen, feste Austrittsdüsen und dergleichen verwendet werden, vorausgesetzt, daß die entstehende Masse im wesentlicher oder hauptsächlich eine homogene, feine Dispersion darstellt, welche Gas enthält, so daß sie beim Rühren ar der Luft die gewünschte Dichte aufweist, wa; beispielsweise durch Einverleiben eines gasbildender Mittels geschehen kann.

Wenn die Masse abkühlt, kann ein Teil de; Oxydationssalzes oder der Salze auskristallisicrcn, was von der erreichten Temperatur abhängt. Wenn di( Kristallisation eintritt, wird die Masse fest, bleibt abei geschmeidig. Bei entsprechender Verdickung und/odei Vernetzung bleibt jedoch die Masse beständig und dei flüssige Brennstoff in geeigneter Weise gleichmäßig verteilt, und zwar bei Temperaturen oberhalb unc unterhalb der Kristallisationstemperatur der Salzlösung

Die Erfindung wird weiterhin anhand der folgendei Beispiele beschrieben. In den Beispielen beziehen sich soweit nichts anderes gesagt ist, alle Mengenangabei auf Gewichtsteile.

Beispiel 1

Bei diesem Beispiel wird eine Masse erzeugt, die die i Tabelle I angegebenen Bestandteile und kennzeichnen den Eigenschaften besitzt, wenn sie in der obe beschriebenen Welse hergestellt 1st. Sie IaBt sich m Erfolg zur Detonation bringen, wie in Tabelle angeführt. Wie ersichtlich, können Tallöl, Paraffin un Brennöl leicht als nicht brennbarer, flüssiger Kohler Wasserstoffbrennstoff verwendet werden. Die Massen und E enthalten trockenes, feinverteiltes Ammonnitra das der vorher eingedickten Lösung zugesetzt ist. Di Masse A hat eine anfängliche Lösungsviskosität von 92 Zentipoises bei 55" C

709 627/3

5 872 Γ

23

TiibeJJc.,1.. ■ ,

Miis.sci. ·., .,,■· Sv

49,84 49,84 14,80 14,80 0,09 0,09

0,17 0,10 5,70

0,17 0,10

Bestandteile (Gew.-Teilc)' '':'

Die Lösung enthält: . ,

Ammonnitral 52,50 49,84

Wasser ■■■■ ■■■■■■■■ 15,50 ' 14,80

Biopoly'meres 0,10 0,09

Gummi

Verdickungsmittel³) 0,18 0,17

Thioharnstoff 0,10 0,10

Tallöl -■; -

•Paraffin

Leuchtöl 2,85 5,0

Trockenes, - 30,0

festes Ammonnitrat

Gasbildendes 0,35 0,30

Mittel³)

Vernetzungs- 0,154 0,154

mittel⁴)⁵)

Eigenschaften:

pH-Wert 4,50 4,50

Dichte 1,00 1,05

Beispiel 2 . , /·>.

.Nach diesem Beispiel wurde folgende, Masse herge stellt: . -.-: , ■ V,. , . .', ' '.'." '.':'.',''. ■ "·>' ". .'.

5,0 '5 28,85 29,55 0,30 0,30 Natriumnitrat

Ammonnitr^t ;

Wasser , ■

Biopolymeres Gummi .

Verdickungsmittel + ) .·

Thioharnstoff

Leuchtöl

Festes, trockenes Ammonnitrat ,

Vernetzungsmittel ++)

Gasbildendes Mittel+ + +)

+JGuarangummi.
+ +) 1 Teil Na2Cr2O7 ■ 2HjO mit 1 Teil Wasser.

17*0,

;52,0.,.

15,0 0,10, 0,18

0,10 5,50

10,0

0,15

0,30 „

Detonationsergebnisse: (in Kartonrollen, deren Länge das 6fache des

Durchmessers betrug)

Die Masse A detonierte in einem Rohr von 10,2 cm Durchmesser bei 20° C nach einer 3tägigen Lagerung; in einem Rohr von 12,7 cm Durchmesser bei 10° C mit einer Geschwindigkeit von 3850 m/Sek, und in einem Rohr von 12,7 cm 0 bei 20°C mit einer Geschwindigkeit von 3950 m/Sek., sämtlich unter Verwendung einer gegossenen Sprengkapsel von 454 g.

Tabelle 1 (Fortsetzung)

155 0 155 ⁺+ +) 1 Teil Natriumnitrit und 4 Teile Wasser.

5,30 5,30 25 Die Masse hatte eine Dichte von 1,10 g/ccm bei 22⁰C. 1,02 0,97 ^sie detonierte in einem Rohr von 10,2 cm Durchmesser

bei 22° C mit einer Geschwindigkeit von 3645 m/Sek.

und in einem Rohr von 12,7 cm Durchmesser bei 15°C.

Beispiel 3 In diesem Beispiel wurde folgende Masse hergestellt:

Bei 20 C in einem DDFF Rohr von 10,2 cm

Durchmesser

von 12,7 cm Durch- D D

messer

Bei 5 C" in einem - D - -

Rohr von 12,7 cm

Durchmesser

15,3 cm Durchmesser F -

D - detoniert,
F " versagt

²) Vordickungsmittel: Gunrangummi.

³J ausbildendes Mittel: 1 Toll Nutriumnilrit,

4 Teile Wasser

^) Vernetzungsmittel: >1 Teil NaiCrjO? · 2 UjO, .,. ₍. ... ITellWasser.

h Vernetzungsmittel: IS Teile Wasser, 5 Teile HNOj, ,S T.*ile iNntFivmnilral,

,-· , ,: ■ ;,.' ; 7T,oUo.NaCraC>7:2HjO.

Ammonnitrat	49,80
Wasser	14,82
Biopolynneres Gummi	0,10
Thioharnstoff	0,10
Leuchtöl	4,0
Festes, trockenes Ammonnitrat	28,0
Stärke+)	3,0
Gasbildendes Mittel+ +)	0,10
Guarangummi	0,18
Vernetzungsmittel + + +)	0,15

+) Kartoffelstarke.

+ ■'■) I Teil Natriumnitrii, 4 Teile Wasser. ■'· + +) I Teil Mu2Cr2O7 ■ 2I-I2O, I Teil Wasser.

55

Die Masse hatte eine Dichte von 0,95 g/com und

detoniert in einem Rohr von 10,2 cm Durchmesser bei

2O⁰C Die Lösungsviskosität betrug etwa 800 Zcntfppi-

ses bei 65⁰C vor Zusatz·des ,Brennöls uad des.festen

trockenenAmmonnltrats, . . .,,;.

»S 'IiW

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines schlammförmigen Sprengstoffes, wobei eine flüssige Phase mindestens eines anorganischen Oxydationssalzes in wäßriger Lösung bei einer Temperatur oberhalb der Kristallisationstemperatur gebildet wird, indem der flüssigen Phase zum Vorverdicken bis zu einer gewünschten Viskosität vor dem Zusatz anderer Verbindungen ein Verdickungsmittel und anschließend als Brennstoff lediglich ein wasserunlöslicher Brennstoff zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung als anorganisches Oxydationssalz Ammoniumnitrat und/oder Natriumnitrat enthält, worauf ein flüssiger Kohlenwasserstoffbrennstoff der vorverdickten flüssigen Phase zugesetzt und der flüssige Brennstoff hiermit unter Bildung einer beständigen, feinen Dispersion des flüssigen Brennstoffes in der flüssigen Phase vermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff ein Vernetzungsmittel zum Vernetzen des Verdickungsmittels der Masse zugesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Vernetzungsmittel und dem flüssigen Kohlenwasserstoffbrennstoff ein gasbilciendes Mittel zugesetzt wird, um die Masse mit feinverteilten Gasbläschen anzureichern.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdickungsmittel ein Alkyl-substituiertes Guarangummi benutzt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel aus einem biopolymeren Material besteht, welches durch mikrobiologische Umwandlung aus Kohlehydratmaterialien hergestellt ist.

6. Schlammförmiger nach den Ansprüchen 1 bis 5 hergestellter Sprengstoff mit einem Gehalt an anorganischen Sauerstoffsalzen, Brennstoffen, Wasser und Verdickungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sauerstoffsalz lediglich Ammonitrat und/oder Natriumnitrat enthaltende Mischung einen wasserunlöslichen flüssigen Kohlenwasserstoff enthält, der in der schlammförmigen Mischung fein dispergiert ist.

7. Schlammförmiger Sprengstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er außer dem flüssigen Kohlenwasserstoff Gasblasen in feiner Verteilung enthält, wobei mindestens ein Teil des Verdickungsmittels aus einem biopolymeren Gummi besteht.

8. Schlammförmiger Sprengstoff nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Verdickungsmittels durch Zusatz eines Vernetzungsmittels vernetzt ist.