DE4012417A1

DE4012417A1 - Granulating explosive powders - by dispersion in soln. of granulating agent in mixt. of solvent and non-solvent, followed by pptn. with water

Info

Publication number: DE4012417A1
Application number: DE19904012417
Authority: DE
Inventors: Winfried Pabst
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1991-10-24
Anticipated expiration: 2010-04-20
Also published as: DE4012417C2

Abstract

A process for granulating explosive powders (I) involves dispersing (I) in a soln. of a granulating agent (II) and adding water to the dispersion obtd.; the novelty is that (II) is dissolved in a mixt. of (a) ethanol or other water-miscible organic solvent and (b) a solvent for (II) which is immiscible with water, (II) is pptd. by addn. of water to form an emulsion, the emulsion is broken by addn. of solvent (a), and the agglomerated powder granules are sepd. - A wetting agent (III) is added to the solvent mixt. for (II); the dispersion or emulsion is stirred throughout the entire process so as to keep the powder or coated particles in suspension.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Körnung von Explosivstoff-Pulvern, bei dem das Pulver in der Lösung eines Körnmittels aufgeschlämmt und an schließend diese Lösung mit Wasser unter Bildung der Pulverkörner versetzt wird. Das neue Verfahren ist ins besondere zur Körnung von feinpulvrigen Explosivstoffen oder Explosivstoffgemischen geeignet.The present invention relates to a method for granulation of explosive powders, in which the powder slurried in the solution of a granule and on closing this solution with water to form the Powder grains is added. The new procedure is ins especially for the granulation of fine powder explosives or explosive mixtures.

Es ist bekannt, Explosivstoff-Pulver in der Weise nach dem Fällverfahren zu körnen, daß man diese in der Lösung eines Körnungsmittels aufschlämmt und das Körnungsmittel durch Versetzen der Aufschlämmung mit Wasser ausfällt. Dabei werden die Pulver von dem Körnungsmittel umhüllt und bilden Körner unterschiedlicher Korngröße. Die Korn größe kann dabei durch Variation der Konzentration des Körnmittels in dem Lösungsmittel, oder durch Änderung der Rührgeschwindigkeit oder der Art des Fällens eingestellt werden.It is known to follow explosive powder in the manner to granulate the precipitation process, that one in the solution slurry of a grain size and the grain size fails by adding water to the slurry. The powder is enveloped by the granulation agent and form grains of different grain sizes. The grain size can be varied by varying the concentration of the Grain agent in the solvent, or by changing the Stirring speed or the type of precipitation set will.

Dieses Verfahren hat bei der Körnung von feinpulvrigen Pulvern den Nachteil, daß relativ sehr große Mengen an Körnungsmitteln eingesetzt werden müssen, um homogene, rieselfähige Pulverkörner zu erhalten. Diese Pulverkörner enthalten dann einen hohen Anteil an Körnungsmittel, der beispielsweise im Falle von Celluloseacetylbutyral als Körnungsmittel bis zu 12 Gew.-% betragen kann. Ein solcher hoher Anteil an Körnungsmittel wirkt sich auf die sprengstofftechnischen Eigenschaften der Pulverkörner negativ aus.This process has the grain of fine powder Powders have the disadvantage that relatively large amounts of Grain agents must be used to ensure homogeneous, to obtain free-flowing powder grains. These powder grains then contain a high proportion of grain size, the for example in the case of cellulose acetylbutyral as Grain size can be up to 12 wt .-%. A such a high proportion of grain size affects the explosive properties of the powder grains negative.

Es bestand deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Körnung von Explosivstoff-Pulvern aufzufinden, mit vergleichswei se wenig Körnungsmitteln pulvrige Explosivstoffe oder Ex plosivstoffgemische zu homogenen, rieselfähigen Körnern nach den Fällverfahren zu agglomerieren.There was therefore the task of a process for the grain of explosive powders with comparatively little granular powder explosives or ex mixtures of plosives to form homogeneous, free-flowing grains to agglomerate after the precipitation process.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zur Körnung von Explosivstoff-Pulvern nach dem Fällverfahren gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Körnmittel in einem Lösungsmittelgemisch ausIn order to fulfill this task, a procedure for Granulation of explosive powders using the precipitation process found, which is characterized in that the Grain in a mixed solvent

a) ethanol or another, with water and the Lö Means for the granular miscible, organi and solvents
b) a water-immiscible solvent for the granule

einsetzt, die Fällung des Körnmittels durch Zusatz von Wasser unter Bildung einer Emulsion der Lösungsmittel durchführt, daraufhin die Emulsion durch Zusatz eines unter a) genannten Lösungsmittels auflöst und anschlie ßend die entstandenen Pulverkörner abtrennt. uses the precipitation of the grain by adding Water to form an emulsion of the solvents carries out, then the emulsion by adding a dissolves under a) solvent and then separates the resulting powder grains.

Bei Anwendung dieser Verfahrensweise kann die Menge des einzusetzenden Körnungsmittels bis auf 30% der bei den bisher angewendeten Verfahren eingesetzten Mengen redu ziert werden; die erhaltenen Pulverkörner enthalten dem zufolge erheblich geringere Mengen an Körnmittel, so daß durch die Körnung keine nennenswerte Änderung der spreng stofftechnischen Eigenschaften, wie z. B. Zündempfindlich keit oder Zündverzugszeit eintritt.Using this procedure, the amount of Grain to be used up to 30% of the Quantities used previously used redu be adorned; the powder grains obtained contain the according to significantly lower amounts of grain, so that due to the grain no significant change in the explosive chemical properties, such as. B. Sensitive to ignition speed or ignition delay occurs.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kör ner sind, je nach Verfahrensführung, rund und oberfläch lich glatt und besitzen eine gute Rieselfähigkeit.The Kör obtained by the inventive method Depending on the procedure, they are round and surface smooth and have good flow properties.

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Lö sungsmittelgemisch enthält ein oder mehrere Lösungsmittel für das Körnmittel, das mit Wasser nicht mischbar ist, sowie ein oder mehrere Lösungsmittel für das Körnmittel, die jedoch mit Wasser und mit dem Lösungsmittel für das Körnmittel mischbar sein müssen. In diesem, mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, soll das Körnmittel nicht lös lich sein. Es wird deshalb in dem einzusetzenden Lö sungsmittelgemisch nur in einer solchen Menge eingesetzt, daß das gesamte Lösungsmittelgemisch noch ein Lösungsver mögen für das Körnmittel besitzt. Die jeweils einzuset zende Menge hängt u. a. von der Art des Körnungsmittels und den jeweils verwendeten Lösungsmitteln ab. Durch ei nige Vorversuche läßt sich leicht die optimale Menge er mitteln.The Lö used in the inventive method solvent mixture contains one or more solvents for the granule that is immiscible with water, and one or more solvents for the granular agent, which, however, with water and with the solvent for the Grain means must be miscible. In this, with water miscible solvent, the granule should not dissolve be. It is therefore in the Lö to be used only used in such an amount, that the entire solvent mixture is still a solution like for the granule. The used each amount depends. a. on the type of grain and the solvents used in each case. By egg few preliminary tests, it is easy to find the optimal amount average.

Als Lösungsmittel für das Körnmittel, die mit Wasser nicht mischbar sind, eignen sich beispielsweise chlorier te, bei Raumtemperatur flüssige, Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlorethan oder Tetrachlorethylen. Als weitere Lösungsmittel für das Körnmittel eignen sich Methylethyl keton oder Benzol; auch Essigsäurealkylester, wie z. B. Hexyl-, Amyl- oder Butylacetat oder Dekahydronaphthalin lassen sich als entsprechende Lösungsmittel einsetzen, insbesondere dann, wenn als Körnmittel Nitrocellulose eingesetzt wird.As a solvent for the granule, with water are immiscible, for example chlorinating agents are suitable chlorinated hydrocarbons that are liquid at room temperature such as dichloroethane or tetrachlorethylene. As another Methyl ethyl solvents are suitable for the granular agent ketone or benzene; also alkyl acetate, such as. B. Hexyl, amyl or butyl acetate or decahydronaphthalene can be used as appropriate solvents, especially when nitrocellulose is used as the granule is used.

Beispiele für mit Wasser mischbare Lösungsmittel, in de nen die Körnmittel unlöslich oder schwer löslich sein sollen, sind aliphatische Alkohole wie Methanol, Ethanol oder Propanol.Examples of water-miscible solvents, in de If the granules are insoluble or poorly soluble are aliphatic alcohols such as methanol, ethanol or propanol.

Als Körnmittel werden die gleichen Körnmittel eingesetzt, die auch bei den bisher bekannten Verfahren verwendet werden. Als Beispiele seien Celluloseacetobutyrat, Cellu losepropionat sowie die Cellulosenitrate genannt. Auch Polyvinylnitrat oder Polyvinylacetat läßt sich einsetzen.The same granules are used as granules, which is also used in the previously known methods will. Examples include cellulose acetobutyrate, Cellu Losepropionat and the cellulose nitrates called. Also Polyvinyl nitrate or polyvinyl acetate can be used.

Die eingesetzte Menge des Körnungsmittels hängt von dem jeweils eingesetzten Mittel ab. Beim Einsatz der Cellu losederivate liegt sie zwischen 2 und 4 Gew.-%, bezogen auf die Explosivstoffe. Im allgemeinen liegt die einzu setzende Menge zwischen 2 und 10 Gew.-%, bezogen auf das Explosivstoffpulver.The amount of grain used depends on that funds used in each case. When using the Cellu Losederivate it is between 2 and 4 wt .-%, based on the explosives. In general, the one setting amount between 2 and 10 wt .-%, based on the Explosive powder.

Die Fällung erfolgt vorzugsweise in Gegenwart eines Netz mittels. Als Netzmittel eignen sich beispielsweise Fett säureester oder -ether, die in Mengen zwischen 0,1 und 3,0 Gew.-%, bezogen auf das Lösungsmittel, eingesetzt werden. The precipitation is preferably carried out in the presence of a network by means of. For example, fat is suitable as a wetting agent acid esters or ethers, in amounts between 0.1 and 3.0 wt .-%, based on the solvent used will.

Die Pulverkörner, die durch das neue Verfahren gekörnt werden, umfassen sowohl Körner von einheitlichen Substan zen als auch von Explosivstoffgemischen. Das Verfahren läßt sich mit Vorteil bei solchen Körnern einsetzen, deren Durchmesser kleiner als 40 µm, vorzugsweise kleiner als 10 µm ist. Die zu körnenden Explosivstoffe umfassen Primärsprengstoffe wie Trizinat, Bleiazid, Bleipikrat oder Sekundarsprengstoffe wie Pentaerythrittetranitrat, Oktogen oder Hexogen, sowie Gemische dieser Stoffe, gege benenfalls auch im Gemisch mit Gleitmitteln oder anderen bekannten Zusatzstoffen für Initialsprengsätze.The powder grains grained by the new process include both grains of uniform substance zen as well as explosive mixtures. The procedure can be used to advantage with such grains, whose diameter is less than 40 microns, preferably smaller than 10 µm. The explosives to be granulated include Primary explosives such as tricinate, lead azide, lead picrate or secondary explosives such as pentaerythritol tetranitrate, Octogen or hexogen, as well as mixtures of these substances, against if necessary also in a mixture with lubricants or others known additives for initial explosive devices.

Die Durchführung des Verfahrens erfolgt prinzipiell in der gleichen Weise wie bei den bekannten Körnungsverfah ren. Die Explosivstoffe bzw. das Explosivstoffgemisch wird in dem Lösungsmittelgemisch zusammen mit dem Körn- und gegebenenfalls Netzmittel aufgeschlämmt. In diese Aufschlämmung läßt man unter Rühren Wasser in der ge wünschten Menge einfließen. Das Wasser hat vorzugsweise eine Temperatur zwischen 20 und 50°C.The procedure is basically carried out in the same way as in the known grain processes Ren. The explosives or the explosive mixture is in the solvent mixture together with the grain and, if necessary, slurrying agent. In these Slurry is allowed to stir with water in the ge the desired amount. The water has preferably a temperature between 20 and 50 ° C.

Die Menge und die Temperatur des zugesetzten Wassers so wie Menge und Art des Netzmittels beeinflussen die Korn größe der erhaltenen Körner; je größer die eingesetzten Mengen sind, umso grobkörniger wird das erhaltene Korn.The amount and temperature of the water added so how the amount and type of wetting agent affect the grain size of the grains obtained; the bigger the used The quantities obtained are all the more coarse-grained.

Nach Zugabe des Wassers bildet sich eine Tröpfchen- Emulsion, in der sich das Körnmittel als klebrige Masse um das Pulver abscheidet. Dabei werden die Feststoffe verklebt und zu weichen Körnern zerrührt. Nach Zugabe des Wassers wird die Aufschlämmung weiter gerührt, bis sich die obengenannten weichen Körner gebildet haben. After adding the water, a droplet forms Emulsion in which the granular material is a sticky mass to deposit the powder. The solids glued and stirred into soft grains. After adding the Water, the slurry is stirred further until have formed the above soft grains.

Das Verfestigen der weichen Körner erfolgt in der Weise, daß man die Emulsion zerstört, indem die gesamte Auf schlämmung mit einem Lösungsmittel (a), das mit Wasser mischbar ist, versetzt. Dieses Lösungsmittel kann auch im Gemisch mit Wasser eingesetzt werden. Die Mengenverhält nisse müssen dabei so gewählt werden, daß die Emulsion zerstört wird. Zweckmäßigerweise läßt man die Emulsion in das Lösungsmittel einlaufen.The soft grains are solidified in such a way that you destroy the emulsion by the entire Auf Slurry with a solvent (a) using water is miscible, offset. This solvent can also be used in Mixture with water can be used. The quantitative ratio nisse must be chosen so that the emulsion gets destroyed. The emulsion is expediently left in shrink the solvent.

Dieser Verfahrensschritt erfolgt weiterhin unter ständi gem Rühren. Dabei verfestigen sich die erhaltenen Körner und können dann, in an sich bekannter Weise, abgetrennt werden.This step of the process continues under standing according to stirring. The grains obtained thereby solidify and can then be separated off in a manner known per se will.

Example: Grain of lead picrate

In einem Rührgefäß mit Bodenablaß werden 125 g Bleipikrat in einer 500-ml-Lösung, bestehend aus 40 ml Butylacetat, 400 ml Ethanol, 60 ml Benzol, 2 g Nitrocellulose und 0,2 ml Polyloxyethylensorbitanmonopalmitat bei ca. 25°C auf geschlämmt. Anschließend werden aus einem Tropftrichter in einem Guß oder auch tropfenweise 300 ml Wasser der Aufschlämmung hinzugefügt. Nach ca. 4-5 Minuten haben sich weiche Körner gebildet, die durch Öffnen des Boden ventils in eine gerührte Vorlage, bestehend aus 1750 ml Ethanol und 750 ml Wasser, abgelassen werden.125 g of lead picrate are placed in a stirred vessel with a bottom drain in a 500 ml solution consisting of 40 ml butyl acetate, 400 ml of ethanol, 60 ml of benzene, 2 g of nitrocellulose and 0.2 ml of polyloxyethylene sorbitan monopalmitate at approx. 25 ° C slurried. Then become a dropping funnel in a pour or dropwise 300 ml of water Slurry added. After about 4-5 minutes soft grains formed by opening the bottom valve into a stirred template consisting of 1750 ml Ethanol and 750 ml of water.

Während einer Rührzeit von ca. 5 Minuten verfestigen sich die Körner in dieser Vorlage und sie werden dann auf be kannte Weise von der Flüssigkeit abgetrennt.Solidify during a stirring time of approx. 5 minutes the grains in this template and they will then be on known manner separated from the liquid.

Claims

1. A process for the granulation of explosive powders by treating the powder with the solution of a granular agent, adding water to the resulting dispersion to form the granular powder grains, characterized in that the granular agent in a solvent mixture of a) ethanol or another , water-miscible organic solvent and b) a water-immiscible organic solvent for the granulation agent, the precipitation of the granule is carried out by adding water to form an emulsion, then the emulsion is dissolved by adding a solvent mentioned under a) and then separating the solidifying powder grains.

2. The method according to claim 1, characterized in that you also add a wetting agent to the solvent mixture for the grain.

3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized characterized in that during the entire process the dispersion or emulsion is stirred in such a way that the powder or coated powder particles in suspension being held.