Emulsiones Explosivas.pptx

EMULSIONES EXPLOSIVAS

Integrantes:Jose Asto CapacyachiHenry Flores LavadoRoy Cerna Palacios

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSE.A.P. INGENIERIA DE MINAS

DEFINICIONES PRELIMINALES

• Una emulsión es una mezcla estable de un líquido inmiscible disperso en otro, una forma fácil de imaginarse esto, es el "aceite " y el "agua".

• Una emulsión de aceite en agua, es una mezcla homogénea de pequeñas gotitas de aceite dispersas en agua, y una emulsión de agua en aceite es una mezcla homogénea de pequeñas gotitas de agua rodeadas de aceite.

• Pensemos ahora en una mezcla de aceite y vinagre; si se agita, los dos líquidos inmiscibles, se dispersan, creando una emulsión muy inestable. Cuando se detiene la agitación, ambas fases se separan.

EMULSIFICADORES

• Para estabilizar el sistema, es decir que ambas fases coexistan en la emulsión sin separarse, se requiere de un emulsificante.

• Los están constituidos por moléculas que generalmente contienen un grupo "hidrofílico" soluble en agua y una "cola hidrofóbica" soluble en aceite. Por esta característica, estas moléculas forman una película alrededor de cada gotita que evita su coalescencia.

• Los fabricantes de emulsiones dan una especial importancia a la elección de los emulsificadores y normalmente es empleado más de uno para la obtención de una emulsión explosiva.

EMULSIFICADORES IONICOS

Son moléculas en que la porción hidrofilica es un pequeño ion soluble en agua y la colahidrofobica es una cadena de carbonos.

• Ácido Oleico• Oleato De Calcio Y Magnecio• Etanolaminas, Etc.

EMULSIFICADORES NO IONICOS

• Son moléculas altamente polares que contienen un grupo hidrofilico no iónico unido al grupo hidrofobico.


• Producto consistente en una solución altamente concentrada de nitratos, dispersa en una fase continua de aceite.

• Generalmente no contienen ingredientes explosivos, tienen alta resistencia al agua y al ser iniciadas adecuadamente, explotan con una alta velocidad de detonación.

• Este grupo de explosivos que es el de más reciente aparición en el mercado, mantiene las propiedades de los hidrogeles, pero a su vez mejora dos características fundamentales como son la potencia y la resistencia al agua.


• El interés por estos explosivos surgió a comienzos de la década de los 60, cuando se investigaban las necesidades básicas de un explosivo para que produjera el proceso de detonación combinando una sustancia oxidante con un aceite mineral. Estas sustancias han permanecido químicamente invariables durante muchos años, pero, sin embargo, la forma física ha cambiado drásticamente.

EXPLOSIVOS Y SUS COMPONENTES

• En el gráfico se resume en orden cronológico de aparición de los explosivos, las sustancias oxidantes, combustibles y sensibilizadores empleados en la fabricación de cada uno de ellos.

• Desde el punto de vista químico, las emulsiones explosivas son del tipo denominado "agua en aceite" en las que la fase acuosa está compuesta por sales inorgánicas oxidantes disueltas en agua y la fase aceitosa por un combustible líquido inmiscible con el agua del tipo hidrocarbonado.

EXPLOSIVOS Y SUS COMPONENTES

EXPLOSIVO

DINAMITAS OXIDANTE SOLIDO Nitratos

COMBUSTIBLE SOLIDO Materias absorbentes (sensibilizante)

SENSIBILIZANTE LIQUIDO Nitroglicerina Gasificante

ANFOS OXIDANTE SOLIDO Nitratos

COMBUSTIBLE LIQUIDO Aceites Petróleo

SENSIBILIZANTE Poros

HIDROGELES OXIDANTE SOLIDO/LIQUIDO Nitratos Soluciones salinas

COMBUSTIBLE SOLIDO/LIQUIDO Aluminio Sensiblizante

SENSIBILIZANTE SOLIDO/LIQUIDO Aluminio Gasificante

EMULSIONES OXIDANTE LIQUIDO Soluciones salinas

COMBUSTIBLE LIQUIDO AceitesParafinasCeras

SENSIBILIZANTE LIQUIDO Gasificantes

DIMENSIONES DE LOS OXIDANTES

EXPLOSIVO

ANFO TAMAÑO 2 mm

ESTADO Solido

VELOCIDAD 3200 m/seg.

DINAMITA TAMAÑO 0.2 mm

ESTADO Solido

VELOCIDAD 4000 m/seg

HIDROGEL TAMAÑO 0.2 mm

ESTADO Solido/ Liquido

VELOCIDAD 3000 m/seg

EMULSION TAMAÑO 0.001 mm

ESTADO Liquido

VELOCIDAD 5000 -6000 m/seg

PROPIEDADES DE LAS EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Las emulsiones explosivas, tienen alta VOD• De acuerdo al requerimiento del terreno y

condiciones de aplicación, se fabrican emulsiones cuyas densidades van de 1.1 a 1,4 g/cc, siendo las densidades más bajas para taladros de gran diámetro y altas para pequeños diámetros.

• Sensibilidad: son altamente seguras a la fricción, impacto y fuego

PROPIEDADES DE EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Son muy resistentes al agua.• Las emulsiones explosivas se tienen los sensitivos al

detonador común N 8. Los sensitivos a los fulminantes son las emulsiones encartuchadas y detonan hasta con 19 mm de diámetro; mientras que los no sensitivo se formulan a granel para grandes diámetros de taladro y requieren para su iniciación un reforzador o booster.

• Estos explosivos no son tóxicos como la nitroglicerina, que provoca dolores de cabeza y jaquecas, y que el oxigenante y el combustible están más íntimamente unidos por la granulometría fina, generan emanaciones que caen dentro de la primera y segunda categoría de emanaciones.

PROCESO DE FABRICACION DE LAS EMULSIONES

El proceso de fabricación convencional de los emulsiones consta de cuatro fases:Preparación de la emulsión básica.Refino de la emulsión básica.Mezclado de la emulsión básica con otros

productos sólidos para la obtención del producto final.

Encartuchado del producto final.

FABRICACION DE LAS EMULSIONESPREPARACION DE LA EMULSION BASICA

• La preparación de la emulsión básica es a partir de una fase acuosa oxidante, una fase orgánica reductora y un agente que sirve de emulsificante.

• Consta la fase oxidante acuosa de una solución de sales inorgánicas en agua. Entre las sales predomina el nitrato amónico, y se disuelven en agua por medio de agitación y calefacción, formando una solución concentrada y caliente de 80 a 90 °C de temperatura.

• En la fase orgánica reductora suelen estar presentes gasóleo, parafinas y otros aceites minerales, a los que se adicionan los agentes emulsificantes.

• Las dos fases que son dosificadas en proporciones adecuadas, se bombean a un agitador donde se prepara una emulsión grosera. En este proceso se produce una rápida agitación fuerzas de cizalladura elevadas que rompen la interfase de los líquidos inmiscibles, formando gotas de la fase acuosa que se dispersan en la fase oleosa, que forma la fase continua. La operación puede producirse en forma discontinua o por medio de un

FABRICACION DE LAS EMULSIONESREFINO DE LA EMULSION

• El objetivo del refino de una emulsión es reducir el tamaño de las gotas de la fase acuosa, desarrollando su estabilidad y homogeneidad, incrementando al mismo tiempo su sensibilidad, al permitir un contacto mejor entre el combustible y el oxidante.

• El proceso utilizado consiste en hacer pasar la emulsión por un molino coloidal, el mismo que tiene un rotor troncocónico que gira a gran velocidad en el interior de un cilindro o estator, ambos son de acero inoxidable

FABRICACION DE LAS EMULSIONESMEZCLADO DE PRODUCTOS SOLIDOS CON LA EMULSION

• Cuando se tiene la emulsión refinada o emulsión matriz, se pueden adicionar a ella algunos ingredientes sólidos, como aluminio, agentes reductores de densidad que pueden ser microesferas de vidrio, etc., para darle al producto propiedades especiales, sin que se cambie la consistencia gelatinosa del producto final. El proceso se realiza en una mezcladora horizontal, a la que se lleva la emulsión mediante bomba dosificadora, o por gravedad desde el molino coloidal, quedando el producto final preparado para que sea encartuchado.

FABRICACION DE LAS EMULSIONESENCARTUCHADO Y EMBALAJE – EMULSIONES A GRANEL

De igual forma que las emulsiones encartuchadas se las puede utilizar a granel, por lo que es una de las características más interesantes de estos productos. También las emulsiones se bombean en los barrenos desde camiones cisterna, lo que facilita la carga de los mismos, desde barrenos de 50 mm de diámetro.

Composición de las emulsiones explosivas

Oxidantes (70 - 90 %) 75 %

Agua (9 - 20 %) 18 %

Combustibles (3 - 10 %) 6 %

Agentes tenso activos (0,5 - 5 %) 1 %

Sensibilizantes (1 - 7 %)

Tipos de emulsiones explosivas

- EXSA- FAMESA

EMULSIONES ENCARTUCHADAS

EMULSIONES A GRANEL


EXSA: Emulsiones encartuchadasSEMEXSA-E 80, 65 propiedades:• Sensible al detonador n° 8 y al cordón

detonante de bajo gramaje• Alta VOD• Buena resistencia al agua• Densidad media• Ideal para carguío en taladros cabeza.• Presentación en cajas de cartón de 25

kg.


EMULEX 80, 65, 45

propiedades:• emulsión sensibilizada

encartuchada en lámina plástica.• Alta VOD• Buena resistencia al agua• Densidad media• Sensible al detonador N°8


EXAGEL-E 80, 65

Propiedades

• emulsión sensibilizada encartuchada en lámina plástica.

• Alta VOD• Buena resistencia al agua• Densidad media• Sensible al detonador N°8


PRIMAGEL-E DEMINEX

Es una emulsión explosiva en cartucho plástico, para ser aplicada como booster en voladura primaria con agentes de voladura, tanto en taladros secos como inundados. El PRIMAGEL-E es sensible al detonador N° 6 y al cordón detonante

Es un explosivo de alto poder rompedor, muy seguro en el transporte, almacenaje y manipulación por tanto dotado de una gran estabilidad al impacto, fricción y calor.Manufacturado con materias primas que al interactuar entre sí, no generan residuos sólidos ni gaseosos de carácter contaminante.


EXSA: Emulsiones a granelSLURREX-MAemulsión a base de nitrato de amonio. Es el insumo principal para la preparación in situ del ANFO pesado.PropiedadesEmulsión a granel no sensible al booster.Buena resistencia al agua.Taladros con agua siempre deben llevar ANFO pesados con un porcentaje mayor o igual a 60% de esta emulsión.Transporte y almacenamientoTransporte en cisternas de 24 a 27 toneladas y almacenamiento en silos de 40 a 70 toneladas.


FAMESA: EMULSIONES ENCARTUCHADASEMULNOR propiedadesseguridad, potencia, resistencia al agua y buena calidad de los gases de voladura. Tipos y usos EMULNOR 500.- para la voladura de rocas suaves EMULNOR 1000.- para la voladura de rocas suaves e intermediasEMULNOR 3000.- para la voladura de rocas intermedias a durasEMULNOR 5000.- para la voladura de rocas muy duras


EMULFANSe encuentra dentro de una envoltura plástica conteniendo sustancias sensibilizadores y energizantesTipos y usos

EMULFAN 300 SEMULFAN 600 S

propiedadesTrabajar en taladros de diámetro intermedio(diámetros sup. a 2 ½” y menores a 3 ½”)Posee alta densidad Es seguro frente a estímulos de golpe, fuego y caída.


DETONITAencartuchada en papel kraft impermeabilizado

propiedadesEL FAMECORTE S se presenta en mangas pasticas de 1 ¼, 1 ½ y 2 pulgadas de diámetro y 20 pulgadas de longitud, otras dimensiones se fabrican a pedido.

Uso Desarrolla un alto nivel de energía, por lo que puede ser usado en labores de desarrollo y producción en minería.


FAMESA: EMULSIONES A GRANELFAMEPLASTDescripción y composiciónobtener una alta velocidad de detonaciónalta presión de detonación, genera una buena calidad de gases de voladura.Uso EL FAMEPLAST es usado en voladuras secundarias para fragmentar las rocas (“bolones”) al tamaño que requiere la operación minera.


SAN-G Descripción y composiciónes una emulsión gasificable formada por una solución microscópica oxidante dispersa en una fase combustible continua y estabilizada por un emulsificante.UsoSe ha diseñado especialmente para ser usado en minería superficial en macizos rocosos cuya temperatura este comprendida entre 0°C y 40°C.VentajasPuede utilizarse en terrenos secos, húmedos o inundados y con rocas de diferente dureza.


EMULFRAG

Descripción y composiciónEL EMULFRAG es una emulsión gasificable del tipo agua en aceite, con elementos energizantes que le permiten obtener una alta VOD y presión de detonación, generando una buena calidad de gases de voladura. A su vez es seguro UsoSe utiliza en minería subterránea, trabajos de tuneleria y obras civiles con temperatura de barreno de 5°C a 40°C y donde exista presencia de agua.


PYROSAN-G Descripción y composiciónEL PYROSAN-G es una emulsión a granel de tipo agua en aceite, con componentes inhibidores de reacción del nitrato de amonio y minerales que en su composición tienen presencia de pirita, siendo posible aplicarlo en terrenos calientes con temperaturas de hasta 100°C.Uso -En minería a tajo abierto -Puede utilizarse en rocas de cualquier dureza, terrenos secos, inundados. -Al cargar los taladros, columnas explosivas se acoplan por completo. -Permite reducir los tiempos de carguío, por la practicidad de su manejo

Especificaciones de las emulsiones explosivas

- Diámetros : >25 mm (1”) - Sensibilidad : detonadores n°8- Densidad : 1,00-1,40 gr/cc- Energía : 750-1600 cal/cc- Velocidad de Detonación : 3.000-6000 m/seg - Presión de detonación : 90-125 kbar- Resistencia al agua : muy buena- Balance de oxigeno : -0.43 -3,11 %- Potencia en peso : 0,86 – 1, 07- Potencia en volumen : 1,31 – 1,63- Cantidad de calor : 850 – 1.010 kcal/kg- Gases nocivos : <4,53 l/cart.

Esquema de producción de emulsiones

VENTAJAS DE LAS EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Menor precio

• Excelente resistencia al agua

• Rangos de densidades

• Altas velocidades de detonación

• Gran seguridad

• Posibilidades de mecanizar la carga de barrenos

• Posibilidades de preparar mezclas con anfos

• Facilidades en el almacenamiento

• Facilidad de modificar la formulación

DESVENTAJAS DE LAS EMULSIONES EXPLOSIVAS

• Condiciones de preparación muy estrictas.

• Alterabilidad a bajas temperaturas.

• Contaminación durante la carga a granel.

• Tiempo de almacenamiento (a granel y grandes diámetros).

• Periodos prolongados de transporte a granel.

VELOCIDAD DE DETONACION vs. DIAMETRO

VELOCIDAD DE DETONACION vs. TEMPERATURA

CARACTERISTICAS DE LAS EMULSIONES ALUMINIZADAS

RELACION DE DENSIDADES

• Nitrato de amonio cristalizado 1,7 gr/cc

• Nitrato de amonio granulado 0,8 gr/cc

• Densidad de las emulsiones 1,4 gr/cc

• Densidad final anfo pesado 50/50 1,4 gr/cc

DESARROLLO DEL ANFO PESADO

ESTRUCTURA DEL ANFO PESADO Es una mezcla de emulsión y anfo en diferentes proporciones de acuerdo a los requerimientos de la voladura y a la presencia de agua.


PROPIEDADES DEL ANFO PESADO

mejores características de sensibilidad

gran resistencia al agua

variaciones en las formulaciones durante la carga.

MEZCLAS ANFO - EMULSION

El resultado de estas mezclas es obtener productos cuyas propiedades varían entre las del anfo y las de las emulsiones, en función de la proporción entre ellos. De donde se obtiene una gran variedad de productos que van desde aquellos con baja densidad, velocidad de detonación y resistencia al agua.


GRACIAS!

El éxito ocurre cuando tus sueños son mas grandes que tu excusas.

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