DE1771480B1 - Wasserhaltige Sprengstoffmischung - Google Patents

Description

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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 an

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 Triäthanolamin 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 wenn 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 Empfindlichkeit

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 Sensibilisierung

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

einträchtigt die Sprengeigenschaften und kann im 20 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 25 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 für

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 derselben 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°/oaufweisen,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 Phenylhaltigen 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, vorzugsprozent Ammoniumnitrat, das bis zu 10 Gewichts- weise eine oder zwei, primäre Aminogruppe(n) geprozent durch Alkali- und/oder Erdalkalinitrate er- bunden ist (sind). Es können sekundäre oder tertiäre setzt sein kann, 2 bis 15 Gewichtsprozent eines bri- 50 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 den 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. GeAlkalimetalle, gegebenenfalls unter Zusatz von Quell- 55 sättigte aliphatische Amine mit bis zu 3 Kohlenstoffmitteln und/oder Emulgatoren, welche 0.2 bis 1 Ge- atomen werden besonders bevorzugt. Die oxydierende wichtsprozent der Gesamtmischung ausmachen können. Säure kann jede geeignete starke anorganische oxy-

Monomethylaminnitrat wurde als Bestandteil ge- dierende Säure sein, vorzugsweise eine Mineralsäure, gossener Ammonsalpeter-Sprengstoffe in der deutschen wie Salpetersäure, salpetrige Säure, Chlorsäure oder Patentschrift 581 814 vorgeschlagen und im zweiten 60 Überchlorsäure, und soll vorzugsweise eine Sauerstoff-Weltkrieg verwendet, s. Urbanski, »Chemistry bilanz von mindestens +10% haben. Salpetersäure and Technology of Explosives«, Bd. 2, S. 465 bis 466. wird besonders bevorzugt.

Der Zusatz erfolgte zur Herabsetzung des Erstarrungs- Beispiele für geeignete sensibilisierende Salze sind punktes, um eine homogenere Beschaffenheit zu er- anorganische Salze, wie Hydrazinnitrat, -dinitrat und zielen. Für wasserhaltige Sprengstoffmischungen wurde 65 -perchlorat; Salze aliphatischer Amine, wie Monoder Zusatz nicht empfohlen, zudem erwähnt Ur- methylaminnitrat, -chlorat und -perchlorat; Äthylenbans ki als Nachteil die Hygroskopizität. diamindiperchlorat; Dimethylaminnitrat; Äthylamin-

In der deutschen Patentschrift 968 480 wurde vor- nitrat und Propylaminnitrat; Guanidinnitrat und

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 wird und wenn Zusetzbarkeit zu Sprengstoffmischungen und der die Menge an anderen Hilfssensibilisatoren 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°/₀. 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%. dem Salz der Stickstoff base sensibilisierten Sprengstoff-

Die Salze der Stickstoffbasen können dem Spreng- 15 mischungen kann, falls gewünscht, noch weiter verstoff in reiner Form 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- 20 Schwefelsäure mit einem gesättigten aliphatischen standteilen des Sprengstoffs gemischt, oder es wird an primären Alkohol mit 8 bis 22, vorzugsweise 8 bis m Ort und Stelle in Gegenwart eines oder mehrerer dieser 18 Kohlenstoffatomen, zusetzt. Vorzugsweise sind Bestandteile hergestellt. So können der oxydierende solche Sulfate Salze 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- 25 phatischen Amine mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sieren einer oder mehrerer der Stickstoffbasen mit einer oder der Aminoalkohole mit 2 bis 6 Kohlenstoffoder mehreren der 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 _{rH iru} -> _{n<;n λ/Γ}

nicht die üblichen metallischen Sprengstonsensibih- 30

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 1 119 740 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, 40 sulfat, das Diäthanolaminsalz von Laurylsulfat, Na- oder Gemische derselben, z. B. Pentolit (Pentaerythrit- triumcetylsulfat, Ammoniumcetylsulfat, Kaliumcetyltetranitrat/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, 882 555 empfohlen wurden, nämlich in einer Menge gewöhnlich nur 0,2 bis 2 Gewichtsprozent und im allvon weniger als 8 % vom Gewicht der gesamten 50 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 %. In 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- 55 Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Fettalkoholstoffbasen beruht, wobei aber zusätzlich auch hoch- sulfat und dem Salz der Stickstoffbase liegt typischerexplosive Sensibilisatoren von hoher Detonations- weise im Bereich von 1:10 bis 1: 1000. vorzugsweise geschwindigkeit in geringen Mengen enthalten sein von 1: 30 bis 1: 150.

können, und dem Vorschlag der britischen Patentschrift Das Fettalkoholsulfat wird gewöhnlich in Form

882 555 andererseits, demzufolge bestimmte Spreng- 60 einer wäßrigen Lösung oder breiartigen Dispersion

Stoffmischungen durch feste Sprengstoffe von hoher zugesetzt, und zwar vorzugsweise zu einer heißen

Detonationsgeschwindigkeit, wie Pentaerythrittetra- (50 bis 8O⁰C), »neutralen«, im wesentlichen gesättigten

nitrat und Hexogen, sensibilisiert werden, wobei aber Lösung der oxydierenden Komponente vor dem Zu-

auch geringe Mengen von Zusätzen enthalten sind, die satz eines Verdickungs- oder Gelierungsmittels. Zu

definitionsgemäß zwar Salze von Stickstoffbasen ein- 65 Anfang befindet sich ein verhältnismäßig großer Teil

schließen, ohne daß aber dort erkannt worden ist, daß des oxydierenden Salzes in Lösung. Ein Teil des Salzes

bestimmte Salze aus dieser Gruppe für sich allein kristallisiert aber beim Abkühlen des Produktes aus,

wohlfeile und wirksame Sensibilisatoren sein können. so daß bei Raumtemperatur 10 bis 20% des 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 gasgefüllten 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 bilden sich in diesem Falle beim Erkalten kleinere Kristalle von muschelartiger oder poröser Form. Die erhöhte Empfindlichkeit für Sprengkapseln und Zwischenladungen bei niedriger Temperatur ist wahrscheinlich dem gleichmäßigen Einschluß äußerst kleiner gasgefüllter Hohlräume, z. B. Luftblasen, z. B. zwischen 5 · 10~⁶ und 5 · 10~² 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 Ammonium-, Alkali-, Erdalkalinitrate und/oder -perchlorate. Zumindest 45 % 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 GewichtsprozentNatriumnitratenthalten, 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 Naturprodukte, 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 Sauerstoff bilanz von —25 bis +10% hat- Abgesehen von Mischungen, die schwerere metallische Brennstoffe enthalten, wie Ferrophosphor und Ferrosilicium, liegt die Sauerstoffbilanz 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, vorzugsweise Galactane, besonders Guarharz, gewöhnlich in Mengen von 0,1 bis 5% des Gesamtgewichts der Mischung. Die Verdickungsmittel werden normalerweise vor den Hilfsbrennstoffen oder Sensibilisatoren eingearbeitet. Galactane werden vorzugsweise mit einem Oxydationsmittel, wie Alkalibichromat 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- bis 74%ige wäßrige Lösung von Monomethylaminnitrat (MMAN), allein oder mit Äthylendiaminnitrat (ÄDAN), werden vermischt, auf 54 bis 60° C erhitzt und in ein Mischgefäß überführt, wo vorgemischtes Natriumnitrat (NN) und Guarharz zugesetzt werden. Man mischt 3 V₂ 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 Durchmesser bei Raumtemperatur, d. h. 24° C, außer Mischung C, die bei 27⁰C untersucht wurde. (B) 5 cm Durchmesser bei den niedrigeren Temperaturen, wie sie in gewissen Eisenerzgruben herrschen, nämlich 3 und 4³C, 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

60

MMAN*) 10 10 3,33

ÄDAN*) — — 6,67

Wasser 19,6 19,6 19,6

AN*) 41,4 43,4 44,4

NN*) 15 15 15

Aluminium*) 4 2 2

Stearinsäure 0.25 0,25 0,25

Kohle 4 4 3

Formamid 4 4 4

Guarharz 0,7 bis 0,9 0,7 bis 0,9 0,7 bis 0,9

Geschwindigkeit,

m/Sek. A 4650 4500 4400

Geschwindigkeit,

m/Sek. B 3700 3150 4150

*) MMAN = Monomethylaminnitrat.
ÄDAN = Äthylendiaminnitrat.
AN = Ammoniumnitrat.
NN = Natriumnitrat.

Al = Reynolds 3XD-Pigment grade, überzogen mit 3 Gewichtsprozent Stearinsäure.

Die Aminnitrate können durch d^;e gleiche Menge Monomethylaminperchlorat erstezt werden.

Tabelle II

D	E	F	G	H	I	J
20	_	45	15	20	30	20,6
10	30	—	30	15	—·	—
15	15	15	15	15	15	8,8
33	35,2	22,2	22,2	31	35	28,8
15	15	15	15	15	15	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
1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,35	1,7
4900	4400	4000	6000	4950	6300	5100

MMAN*)

ÄDAN*)

Wasser

AN*)

NN*)

Öl

Zuckerrohrfaser

Schwefel

Ferrophosphor
Kohle

Mikrohohlkügelchen aus Phenol-HCHO-Harz

Guarharz

Dichte, g/cm³

Geschwindigkeit, m/Sek

*) Siehe Anmerkung zur Tabelle I.

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. 3225 m/Sek. und unter Bedingung (B) mit 3550 bzw. 2550 m/Sek., woraus sich die höhere Empfindlichkeit der Aminnitrat enthaltenden Sprengstoffmischungen gemäß der Erfindung ergibt, besonders bei den verhältnismäßig niedrigen Temperaturen in Eisenerzgruben. Die Vergleichsmessungen zeigen auch die höhere Empfindlichkeit der Aminnitratmischungen mit verhältnismäßig geringen Mengen Brennstoff (z. B. nur 2°/₀ Aluminium und 3 °/o Kohle) gegenüber früher bekannten Mischungen mit mehr Brennstoff (z. B. je 4% Aluminium und Kohle).

0,8
1,45 4350

Beispiel 2

Die in Tabelle III angegebenen Aminnitrate und die Hälfte des AN werden zu dem Wasser zugesetzt und das Gemisch auf 60 bis 65 ⁰C erwärmt, worauf der Rest des AN, etwaiges NN und etwaiger Schwefel, vorgemischt mit Guarharz, hinzugefügt und 4 Minuten gemischt werden. Die Vernetzungsmittel (0,01 °/o Kaliumbichromat als l%is^e wäßrige Lösung und 0,07 % Kaliumantimontartrat als 5%'ge wäßrige Lösung) werden 30 Sekunden zugemischt, und die Mischung wird in ein 230 cm³ fassendes Glas mit 5,6 cm Durchmesser gegossen, das auf einem zylindrischen Bleiblock (6,25 cm 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

Sauerstoffbilanz

Detonationstemperatur, ⁰C ....
*) Siehe Anmerkung zur Tabelle I.

MMAN*) -34 30

15 54,1

ÄDAN*)
-26
29,8

15

54,2

0,7

1,4

-0,4

1,5

1,3

0,0

21

Monoäthyl -74 24,6	aminnitrat -74 20,2
15	10
42,7	69,1
15	—
2	—
0,7	0,7
1,3	1,5
-7	-1
25	25
	109546/287

Tabelle III (Fortsetzung)

Aminnitrat
Art

Sauerstoffbilanz

Menge

Wasser

AN*)

NN*)

Schwefel

Raffineriertes Mineralöl

Guarharz

Dichte, g/cm³

Sauerstoffbilanz

Detonationstemperatur, ⁰C ...

*) Siehe Anmerkung zu Tabelle I.

Trimethylaminnitrat -105 13

15 71

1,3 -0,6 21 Anilinnitrat

-133
11

15
73

0,7

1,1
-0,8
25

p-Phenylendiaminnitrat
-75
17,5

15
66,7

0,75
1,3

-0,6

Hydrazinnitrat

+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°/₀ige wäßrige Lösung von MMAN, allein oder mit ÄDAN, werden gemischt und auf 50 bis 6O⁰C erwärmt. Natriumlaurylsulfat (im Handel erhältlich als »DUPONOL ME«) 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

T	U	V
30	30	30
15	15	15
36,75	37	36,5
15	15	15
2	2	2
0,25	—	0,5
1	1	1
3000	2800	5700

45 15 20 15 31,5

15 so 2

0,5 1

4950

55

Tabelle I.

Alle Mischungen haben eine Dichte von 1,4 g/cm³, und ihre Detonationsgeschwindigkeiten werden bei 0,5⁰C bestimmt, außer der Mischung W, die bei 10⁰C geprüft wird.

Dieser Vergleich zeigt eine Empfindlichkeitsverbesserung der Aminnitrat-Fettalkoholsulfat-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 Kohlenstoffatome 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 der Nitrate tertiärer Amine in wasserhaltigen Sprengstoffmischungen, die aus 5 bis 15 Gewichtsprozent Wasser, 30 bis 80 Gewichtsprozent Ammoniumnitrat, das bis zu 10 Gewichtsprozent durch Alkali- und/oder Erdalkalinitrate ersetzt sein kann, 2 bis 15 Gewichtsprozent eines brisanten Sprengstoffs mit einer Detonationsgeschwindigkeit >5000 m/Sek., 2 bis 10 Gewichtsprozent tertiärer Amine oder deren Nitraten, 5 bis 25 Gewichtsprozent Perchloraten des Ammoniums und/oder der Alkalimetalle bestehen, gegebenenfalls unter Zusatz von Quellmitteln und/oder Emulgatoren, welche 0,2 bis 1 Gewichtsprozent der Gesamtmischung ausmachen können.