СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОУСТОЙЧИВОГО АММОНАЛА
METHOD OF PRODUCING WATER-RESISTANT AMMONAL

Изобретение относится к способу получения водоустойчивых порошкообразных взрывчатых веществ (ВВ), в частности аммонала, используемого в категорийных шахтах, за исключением шахт и рудников, опасных по газу и пыли.
В качестве основных компонентов, используемых для получения аммоналов различных марок, является селитра аммиачная, тротил и пудра алюминиевая, вводимая для повышения энергии взрывчатого превращения. Для повышения качества аммоналов, в частности уменьшения слеживаемости, в их составе также могут присутствовать древесная мука, торф, разрыхляющие горючие добавки и т.п.
Используемые и допущенные в настоящее время к постоянному применению аммоналы имеют компонентный состав, представленный в таблице I.
Таблица 1
Компонентный состав водоустойчивых аммоналов
Тип ВВ
Компонентный состав, %
Селитра аммиачная водоустойчивая
Тротил
Алюминиевая пудра
Гексоген
Аммонал скальный №1
66
5
5
24
Аммонал Ва-4
80,5
15
4,5
-
Аммонал М10
75
15
10
-
Аммонал скальный №3
72
5
8
15
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ получения водоустойчивого аммонала Ва-4 по ГОСТ 21984-76 путем смешения 80,5% водоустойчивой аммиачной кристаллической селитры по ГОСТ 14702-79, 15% тротила по ГОСТ 4117-78 и 4,5% пудры алюминиевой марок ПП-1 и ПП-2.
Способ получения аммонала включает: а) подготовку исходных компонентов - тротил просеивают через сита и пропускают через магнитный сепаратор для удаления из него посторонних инородных включений; водоустойчивую селитру подвергают грубому измельчению в кулачковой мельнице, сушке во вращающемся сушильном барабане, повторному измельчению до тонкодисперсного состояния, б) последующее дозирование компонентов, в) смешение и одновременное измельчение подготовленных компонентов в барабанной мельнице. Технологические параметры процесса измельчения указываются в регламенте технологического процесса и зависят от аппаратурного оформления
Задачей настоящего изобретения является получение водоустойчивого аммонала путем смешения и измельчения селитры аммиачной по ГОСТ 2-85 (АС) с гидрофобизирующими добавками, тротилом и пудрой алюминиевой. В качестве гидрофобных добавок применяют соли стеариновой кислоты в количестве не менее 0,1% от массы продукта и соединения железа (III) в количестве не менее 0,03% от массы продукта (в пересчете на железо). Гидрофобные добавки, пудру алюминиевую и тротил (ТНТ) вводят в АС при механохимическом перемешивании.
Использование механохимического перемешивания способствует взаимодействию частиц нитрата аммония и гидрофобизаторов на молекулярном уровне. Измельчение компонентов этим путем переводит их в мелкодисперсное состояние, а одновременное перемешивание приводит к равномерному распределению гидрофобизаторов в массе нитрата аммония за счет возникновения между ними вандерваальсовых сил с образованием гидрофобной пространственной решетки. Высокая дисперсность и адгезионные свойства гидрофобной добавки позволяют закрепиться частицам на гидрофобизируемой поверхности.
В качестве солей стеариновой кислоты используют или стеарат натрия, или стеарат аммония, или стеарат цинка, или стеарат кальция, или другие стеараты, или их смесь.
В качестве соединений железа (III) применяют железоаммонийные квасцы (ЖАК) или хлорид железа, или сульфат железа, или оксид железа, или любые другие соединения железа (III).
Процесс смешения селитры и гидрофобных добавок осуществляют следующим образом. Гранулированную селитру (по ГОСТ 2-85) смешивают и одновременно измельчают вместе с солями стеариновой кислоты (или стеаратом натрия, или стеаратом аммония, или стеаратом цинка, или стеаратом кальция, или их смесью, или другими стеаратами) и соединениями железа (III) в мельнице с получением 3-х фракций, которые являются остатками на ситах определенного размера ячеек.
Обработанная таким образом аммиачная селитра выдерживает испытания на водоустойчивость по ГОСТ 14704-79 не менее 25 см в.ст.
В приготовленную таким образом водоустойчивую аммиачную селитру (ВАС) путем смешения добавляют чешуированный тротил и пудру алюминиевую в соотношении 66-80,5% ВАС, 5-15% ТНТ, 4,5-10% пудры и 0-24% гексогена. Далее полученную многокомпонентную смесь измельчают в мельнице до получения однородной массы серого цвета.
Приготовление многокомпонентной смеси изложенным выше образом можно провести в один этап. При этом все компоненты - селитра аммиачная по ГОСТ 2-85, гидрофобизирующие добавки и остальные компоненты - дозируются и смешиваются одновременно. Далее идет процесс измельчения. Полученный аммонал отправляют на испытания.
Предлагаемая технология позволит снизить энергоемкость процесса и его длительность за счет уменьшения количества этапов, увеличив при этом показатели водоустойчивости получаемого продукта.
В таблице 1 представлены результаты испытаний аммонала.
Таблица 2
Результаты испытаний аммонала на компонентный состав, водоустойчивость и бризантность
№ п/п
Образец
Содержание ВАС,%
Содержание тротила, %
Содержание пудры, %
Водоустойчивость, см в.ст.
Бризантность, мм
1
2
3
4
5
6
7
1
Аммонал Ва-4
80,5
15
4,5
Не менее 40
He менее 14
2
Аммонал, полученный из водоустойчивого нитрата аммония, обработанного гидрофобизаторами: 1% стеарата натрия и 0,3% Ре20з
80
15,7
4,3
80-90
16,0-18,5
Из таблицы 2 следует, что опыты, проведенные по разработанному способу, позволяют получить аммонал, способный выдерживать испытание на водоустойчивость до 80-90 см в.ст. и бризантность в пределах 16,0-18,5 мм (опыт 2). Полученные данные хорошо согласуются с результатами испытаний аммонала Ва-4: не менее 40 см в.ст. и 14 мм соответственно (опыт 1).
Таким образом, предлагаемый способ получения водоустойчивого аммонала путем смешения гидрофобизированной аммиачной селитры (солями стеариновой кислоты не менее 0,1% от массы продукта и соединениями железа (III) не менее 0,03% от массы продукта (в пересчете на железо)) с тротилом и пудрой алюминиевой позволяет получить водоустойчивый аммонал в соответствии с требованиями ГОСТ 21984-76 «Вещества взрывчатые промышленные. Аммонит 6ЖВ и аммонал водоустойчивые. Технические условия»