Спосіб одержання водостійкої промислової вибухової речовини

Реферат: UA 73443 U UA 73443 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі технології одержання промислових вибухових речовин (ПВР) і може бути використана в хімічній промисловості для одержання водостійких ПВР на основі аміачної селітри. Промислові вибухові речовини на основі аміачної селітри, як доступного та дешевого окислювача, широко використовуються при видобутку корисних копалин за допомогою вибуху. Однак, через низьку водостійкість їх використання обмежується веденням вибухових робіт на гірських розробках заряджанням сухих свердловин, шпурів і камер. Тому способи забезпечення водостійкості аміачно-селітряних ПВР є актуальною народногосподарською задачею. Відомий спосіб одержання водостійкої аміачної селітри шляхом обробки її гранул гідрофобними компонентами: жирними кислотами сумісно з парафінами в кількості 0,3-0,4 % [див. ГОСТ 14702-79 "Селитра аммиачная водоустойчивая"]. Вадою відомого способу є невисока водостійкість одержаної ПВР (при зануренні в воду вона повністю розчиняється впродовж 1 години) та трудність ініціювання вибухових зарядів на основі аміачної селітри марки ЖВГ тому, що як жирні кислоти та і парафіни є флегматизуючими матеріалами. Відомий спосіб виготовлення водостійкої вибухової речовини, який включає нанесення на гранульовану аміачну селітру гідрофобного компонента, що містить поліетилен, шляхом 6 розпилення його над поверхнею гранул [див. пат. РФ № 2038346, МПК С05G 3/00, В01J 2/02, оп. 27.06.1995]. При цьому гідрофобний компонент наносять у вигляді розплаву суміші поліетиленового воску з порошкоподібним поліетиленом. Вибухова речовина, одержана цим способом, має декілька вищу водостійкість. Проте цей спосіб не забезпечує досить однорідного покриття. Крім того, виготовлені цим способом гранули мають невелику щільність і не змочуються водою, що приводить до істотного зменшення щільності заряду внаслідок спливання гранул при їх заряджанні в обводнену свердловину, а також знижує об'ємну концентрацію енергії і працездатність ПВР. Найбільш близьким до заявлюваного рішення є відомий спосіб виготовлення промислової водостійкої вибухової речовини Грамоніт 79/21ГЗ (гарячого змішування) за ТУ 3.50-14015318032-95, який включає завантаження гранульованої аміачної селітри в апарат з псевдорозрідженим шаром, нанесення на поверхню гранул аміачної селітри гідрофобного компонента та їх сушку, що є найближчим з числа відомих до технічного рішення, що заявляється, за технічною суттю і досягуваному результату. На поверхню гранул аміачної селітри гідрофобний компонент наносять у вигляді розплаву тринітротолуолу при температурі 85-95 °C. Розплавлений тринітротолуол покриває гранули селітри і при сушінні кристалізується на них. Використання апарата з псевдорозрідженим шаром дозволяє одержувати на поверхні гранул аміачної селітри більш однорідне покриття. Вадою відомого способу є те, що одержані гранули мають низьку механічну міцність через те, що тринітротолуол є крихким матеріалом і при транспортуванні та заряджанні в свердловини відколюється від гранул аміачної селітри, оголюючи їх, що приводить до великої витрати ПВР та зниженню коефіцієнта корисної дії вибуху. Це додатково приводить до зниження водостійкості Грамоніту 79/21 ГЗ (до 4 годин) і тому згідно з ТУ 3.50-14015318-032-95 його можна використовувати тільки для заряджання сухих або зневоднених свердловин. Задачею корисної моделі є розробка способу одержання промислових вибухових речовин на основі аміачної селітри, який забезпечить підвищення водостійкості ПВР при одночасному підвищенні механічної міцності. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання водостійкої промислової вибухової речовини, який включає завантаження гранульованої аміачної селітри в апарат з псевдорозрідженим шаром, нанесення на поверхню гранул аміачної селітри гідрофобного компонента та їх сушіння, відповідно до корисної моделі, на поверхню гранул аміачної селітри гідрофобний компонент наносять у вигляді розчину нітратів целюлози в етилацетаті або ацетоні при температурі 35-40 °C та сушать при температурі 50-60 °C впродовж 1 години. При цьому як гідрофобний компонент використовують 7-9 % розчин нітратів целюлози в етилацетаті або ацетоні, а як нітрати целюлози використовують колоксиліни марки ЛМ або ПСВ, або ВВ, або ВНВ, або НВ, чи їх суміші в будь-якому співвідношенні, або баліститні чи піроксилінові порохи, отримані при розбиранні боєприпасів, що утилізуються. Колоксиліни - це нітрати целюлози з вмістом азоту до 12,26 %. Вони широко використовуються в Україні для виготовлення лаків, емалі, мастик та інших товарів народного вжитку. Баліститні або піроксилінові порохи, отримані при розбиранні боєприпасів, що утилізуються, за кисневим балансом та об'єму газів, які виділяються при вибуху, перевищують тринітротолуол і, таким чином, є більш вигідними компонентами. Згідно з Державною 1 UA 73443 U 5 10 15 20 програмою утилізації боєприпасів, непридатних до прямого використання, таких порохів в Україні накопичилось близько 500 тис. тонн. Спосіб, що заявляється, здійснюють наступним чином. Колоксиліни марок лакомастичні ЛМ або лакові середньов'язкі СВ, або лакові низьков'язкі НВ та інші з вмістом азоту 11,65-12,26 %, або баліститні чи піроксилінові порохи розчиняють в етилацетаті, отримуючи лак з концентрацією вказаних компонентів від 7 до 9 %. Подають нітроцелюлозний лак пневматичною форсункою в апарат з псевдозрідженим шаром аміачної селітри, яку переводили в псевдозріджений стан повітрям, що подають вентилятором високого тиску. Аміачну селітру брали гранульовану сільськогосподарську [ГОСТ 2-85] з діаметром гранул 2,0-4,5 мм. При температурі 35-40 °C наносять на гранули аміачної селітри нітроцелюлозний лак. Після нанесення покриття нітроцелюлозного лаку товщиною 0,08-0,12 мм, одержану промислову вибухову речовину сушать при температурі 50-60 °C впродовж 1 години. Товщину покриття визначали з допомогою мікроскопа МБІ-11. Виготовлені дослідні зразки ПВР оцінювали на водостійкість шляхом видержування в воді впродовж від одної до п'яти діб. Воду після вимочування дослідних зразків зливали і випаровували у фарфоровому тиглі при температурі 80-90 °C. Після повного виділення води залишок аміачної селітри, що вимилась при видержуванні ПВР в воді, визначали ваговим методом. Крім того проводили визначення механічної міцності одержаних зразків шляхом їх навантаження гідравлічним пресом. Міцність зразків оцінювали по появі тріщин на гранулах ПВР або їх руйнування. Дані випробувань представлені в таблиці. Таблиця № досліду Вміст покриття, % Товщина покриття, мм 1 2 3 4 5 6 15 20 25 10 30 21 0,095 0,10 0,12 0,07 0,14 0,12 Характеристики механічна міцність, водостійкість %/добу кг/гранулу 0,8 12-15 0,8 15-18 0,75 16-20 1,2 10-13 0,7 20-22 25-30 5-6 Примітка. При навантаженні покриття прототипу дає тріщини (тринітротолуол - крихкий), що приводить до порушення водостійкості. Покриття заявленого складу тріщин не дає, тому що полімер (нітрати целюлози) пластичний. 25 30 Таким чином, спосіб, що заявляється, дозволяє одержувати водостійку промислову вибухову речовину на основі аміачної селітри з водостійкістю до 5 діб при повному зануренні у воду. При проведенні вибухових робіт на кар'єрах гірничодобувних підприємств промислові вибухові речовини можуть знаходитись у обводненій свердловині (в Україні до 70 % обводнених кар'єрів) від 0,5 діб до 3 діб в залежності від потужності кар'єру. Нітроцелюлозне покриття гранул аміачної селітри має велику міцність і рівномірним шаром покриває гранули, що виключає руйнування гранул та забезпечує стабільність роботи заряду ПВР при проведенні вибухових робіт. Крім того нітроцелюлозне покриття має задовільні енергетичні характеристики, що забезпечує високі вибухові параметри ПВР, одержаного за заявленим способом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 1. Спосіб одержання водостійкої промислової вибухової речовини, що включає завантаження гранульованої аміачної селітри в апарат з псевдорозрідженим шаром, нанесення на поверхню гранул аміачної селітри гідрофобного компонента та їх сушіння, який відрізняється тим, що на поверхню гранул аміачної селітри гідрофобний компонент наносять у вигляді розчину нітратів целюлози в етилацетаті або ацетоні при температурі 35-40 °C та сушать при температурі 5060 °C впродовж 1 години. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як гідрофобний компонент використовують 7-9 % розчин нітратів целюлози в етилацетаті або ацетоні. 2 UA 73443 U 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як нітрати целюлози використовують колоксиліни марки ЛМ або ПСВ, або ВВ, або ВНВ, або НВ, чи їх суміші в будь-якому співвідношенні, або баліститні чи піроксилінові порохи, отримані при розбиранні боєприпасів, що утилізуються. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3