Композиція емульсійна – ек-п

Композиція емульсійна, що містить водні розчини неорганічних нітратів, емульгатор "Україніт" і 3 41673 вода до 100, але не менш 15. Відома емульсійна композиція має високий об'їм газоподібних продуктів вибуху і близький до нуля кисневий баланс, що забезпечує максимальну теплоту вибуху і практичну відсутність токсичних газів (NOХ і CO); вона малочутлива до механічних впливів і вибуху детонаторів. Наведена емульсійна композиція застосовується для виготовлення ЕВР Україніт - ПП-2 шляхом змішування емульсії з добавкою газогенеруючої ГГД-У у співвідношенні, %мас: емульсійна композиція 98,5-99,5 добавка газогенеруюча ГГД-У 0,5-1,5. Добавка газогенеруюча ГГД-У згідно з ТУ У 19436711-001-96 являє собою 3-10% водний розчин перекису водню, який при контакті з емульсією розкладається з утворенням кисню: Н2О2=Н2О+1/2O2. Останній забезпечує сенсибілізацію емульсії шляхом її газо-насичення. Вадою указаної композиції є невисока швидкість газогенерації, що не припустимо при заряджанні шпурових зарядів у підземних умовах. Відома композиція емульсійна - ЕК [патент України на корисну модель №33259U МПК7 С06В31/00, опубл. 10.06.2008], обрана як прототип, яка містить водні розчини неорганічних нітратів, емульгатор «Україніт» і оксид кальцію в наступному співвідношенні % мас: нітрат амонію 40-52 нітрат кальцію 10,0-34,5 нітрат натрію 0,5-15,0 емульгатор «Україніт» 7-9 оксид кальцію 0,1-0,9 вода 15-18, сумарний вміст нітрату кальцію і натрію складає не менш 25%. Введення до складу емульсії оксиду кальцію (СаО), який має лужну реакцію в водному розчині: СаО+Н2О=Са(ОН)2, забезпечує швидке розкладання перекису водню при контакті емульсії з газогенеруючою добавкою ГГД-У. Сумарний вміст нітратів кальцію і натрію не менш 25% забезпечує стабільність емульсії при температурах 40°С-70°С на протязі 18 діб і достатньо високий вміст кисню для отримання максимальної теплоти вибуху. 4 В той же час для забезпечення безвідмовної працездатності ЕВР у шахтах емульсійна композиція повинна зберігати фізичну стабільність не кристалізуватись, не розшаровуватись при температурах забою 10°С-30°С на протязі не менше 30 діб. Задачею корисної моделі є створення такої емульсійної композиції, яка б зберігала фізичну стабільність в широкому діапазоні температур у термін понад одного місяця незалежно від співвідношення нітратів в розчині. Поставлена задача вирішується тим, що композиція емульсійна, яка містить водні розчини неорганічних нітратів, емульгатор «Україніт» і оксид кальцію, відповідно до корисної моделі додатково містить хлорид кальцію і має наступне співвідношення компонентів, мас.%: нітрат амонію 38,0-51,0 нітрат кальцію 15,0-33,0 нітрат натрію 0,5-5,0 емульгатор „Україніт" 7,5-9,5 оксид кальцію 0,3-1,5 хлорид кальцію 1,0-8,0 вода 15,0-18,0. Введення до складу емульсійної композиції хлориду кальцію призводить до суттєвого зниження температури кристалізації водного розчину неорганічних нітратів, що забезпечує її фізичну стабільність при низьких температурах. У таблиці наведені приклади складів композиції емульсійної і їх властивості, зокрема, температури кристалізації водного розчину солей, що утворюють емульсію, та термін появи перших кристалів в емульсії після її центрифугування і витримки при температурі 10°С (фізична стабільність). Фізичну стабільність емульсійних композицій визначали методом динамічного балансу за допомогою електричної центрифуги ЦЛН-2. Проби емульсії об'ємом 5 см симетрично розташовують в центрифузі. Встановлюють на центрифузі швидкість обертання 4000об/хв., включають її. Через 30 хвилин центрифугу зупиняють і виймають дослідні зразки. Емульсійну композицію вважають стабільною, якщо вона є однорідною без розшарування і утворення кристалів. Таблиця Склади композиції емульсійної - ЕК-П та їх властивості Компоненти Прототип 1 Нітрат амонію 45 37,7 Нітрат кальцію 25 33,0 Нітрат натрію 5 0,5 Оксид кальцію 0,5 0,3 Емульгатор „Україніт" 8,5 9,5 Хлорид кальцію 1,0 Вода 16 18 Показники ВЛастивостей Температура кристалізації водного розчину со52 42 лей, що утворюють емульсію, °С Фізична стабільність емульсії при t=10°С, діб 18 36 Номери складів, %мас 2 3 4 5 42,9 44,1 45,8 49,0 27,0 23,0 19,0 15,0 1,0 2,5 4,0 5,0 0,6 0,9 1,2 1,5 9,0 8,5 8,0 7,5 2,0 4,0 6,0 7,0 17,5 17,0 16,0 15,0 6 50,5 15,0 2,5 1,5 7,5 8,0 15,0 40 36 34 43 46 40 45 50 34 31 5 41673 Концентрації компонентів в складах 1-6 відповідають стехіометричному співвідношенню окисника (неорганічних нітратів) і горючого компонента (емульгатор «Україніт»), при якому має місце близький до нуля кисневий баланс реакції вибухового перетворення. Останнє забезпечує виділення максимальної теплоти і мінімальної кількості токсичних газів при вибуху. Як можна бачити з таблиці, введення до складу емульсії 1,0-8,0 хлориду кальцію призводить до зниження температури кристалізації водного розчину солей і, як наслідок, до суттєвого збільшення Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 6 терміну фізичної стабільності емульсії. Вже при введенні 1,0% мас. хлориду кальцію в термін збереження фізичної стабільності емульсії зростає в два рази. Верхня межа концентрації хлориду кальцію (8,0% мас.) обумовлена поступовим зменшенням терміну збереження фізичної стабільності емульсії до критичних значень (30 діб). Таким чином, введення хлориду кальцію в композицію емульсійну забезпечує підвищення терміну фізичної стабільності емульсії незалежно від співвідношення неорганічних нітратів в її складі. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601