Nitrato de Amonio y Anfo

8/3/2019 Nitrato de Amonio y Anfo

1/39

JEFATURA DE ASISTENCIA

TCNICA EXSA S.A

NITRATO DE AMONIO

Y ANFO


2/39

NITRATO DE AMONIO

El Nitrato de Amonio es una sal inorgnica de colorblanco cuya composicin es:

3H2 + N2 2NH3 (Amoniaco)

NH3 + HNO3 NH4NO3 (Nitrato de

Amonio)

NH4NO3

Se obtiene por reaccin del amoniaco y el cidontrico:

Aisladamente, no es un explosivo, pues slo adquieretal propiedad cuando se mezcla con una determinadacantidad de combustible y reacciona violentamentecon l aportando oxgeno.


3/39

PROCESO DE OBTENCIN DELAMONIACO


4/39

PROCESO DE OBTENCIN DELACIDO NTRICO


5/39

PROCESO DE OBTENCIN DELNITRATO DE AMONIO

NITRICO


6/39

NITRATO DE AMONIO TCNICO (34,5 % deNitrgeno), se presenta en dos tipos: cristalino ygranular poroso, con cobertura de hidrocarburos,

apto para explosivos y voladura.El tcnico se usa en la fabricacin de dinamitas yemulsiones como oxidante, mientras que el porosose emplea en la preparacin de ANFO.

CLASES DE NITRATO DE AMONIO

NITRATO DE AMONIO AGRCOLA (33,0 % deNitrgeno), cristalino, compacto, con cobertura dediatomita, uso primordial como fertilizante, no aptopara voladura.


7/39

PROCESOS DE FABRICACIN DELNITRATO DE AMONIO

Se emplean dos procedimientos para presentar alnitrato en prills compactos o porosos, en base a lasolucin de Nitrato de Amonio Tcnico:

PRILLS COMPACTOS: La solucin se proyectacontra un disco giratorio resultando grnulosirregulares de tamao heterogneo y ms densos.

PRILLS POROSOS: La solucin se deja caerdesde el tope interior de una torre de prilladocontra una corriente de aire caliente, que produceprills redondeados y menos densos al generarles

poros internamente.


8/39

CALIDAD DEL NITRATO DE AMONIOPARA FABRICACIN DE ENCARTUCHADOS

Y ANFO

NITRATO DE AMONIO TCNICO COMPACTO.(Para dinamitas y emulsiones.).

NITRATO DE AMONIO TCNICO POROSO.(Para ANFO).


9/39

PROCESOS PARA LA PRODUCCION DENITRATO DE AMONIO POROSO

PROCESO KOLTENBACH.

PROCESO DE SULFATO DE ALUMINIO.


10/39

COMPARACIN DE TIPOS DE PRILL

PRILL DEL PROCESOKOLTENBACH PRILL DEL PROCESOSULFATO DE ALUMINIODensidad de

0,75 a 0,78 g/cm3.Densidad de

0,79 a 0,83 g/cm3.

Absorcin de petrleode 9 a 15%. Absorcin de petrleode 6 a 9%.

Tamao del prillms pequeo. Tamao del prillms grande.A prill ms duro,

menor cantidad de finos.A prill ms suave,

mayor cantidad de finos.


11/39

SOLUBILIDAD E HIGROSCOPICIDADDEL NITRATO DE AMONIO

La solubilidad del NA en el agua es grande y varaampliamente con la temperatura:

A 10C : 60 % de solubilidad. A 20C : 65,4 % de solubilidad. A 30C : 70 % de solubilidad. A 40C : 73,9 % de solubilidad.

La higroscopicidad es tambin muy elevada,pudiendo convertirse en lquido en presencia de airecon una humedad superior al 60 %. La adicin desustancias inertes hidroflicas como el caoln o las

arcillas en polvo evitan que el NA absorba humedad.


12/39

ANFO


13/39

ANFO

El ANFO es un agente de voladura granular, seco,compuesto por una mezcla de Nitrato de Amonioporoso y petrleo diesel N 2.

La mezcla ideal corresponde al 94,3 % de Nitratode Amonio (oxidante) y 5,7 % de petrleo(combustible), en pesos, para el mejor balance deoxgeno en la detonacin.

Esta mezcla proporciona el 100 % de energa til yla menor generacin de gases nocivos.


14/39

Con deficiencia de petrleo (menos de 6 %), la

prdida de energa es similar y se genera excesode gases nitrosos.

Una variacin en el porcentaje de petrleodesequilibra el balance:

Con exceso de petrleo (ms de 6 %), la energa

decae 40 a 60 % y se genera exceso de monxidode carbono.

ANFO


15/39

ANFO

Porosidad: Los poros son indispensables para lageneracin de puntos calientes en la detonacindel ANFO, por compresin adiabtica del aire(sensibilizador) por la onda de choque iniciadora

del cebo. Factor importante para la absorcin depetrleo.

Requisitos fundamentales que debe cumplir el ANFO:

Absorcin del petrleo (mnima en porcentaje).

Retencin del petrleo (mnima en tiempo). Cobertura antiaglomerante (anticaking) para la

fluidez del los prills en el manipuleo a granel.


16/39

EFECTOS DE LA ABSORCION DEPETRLEO EN LAS MEZCLAS DE ANFO

ANFO preparado al 6% de petrleo:

Relacin ptima para el ANFO 94 % NA y 6 %petrleo, cualquier variacin resulta en prdida

de eficiencia y exceso de gases.

Saturacin del prill con petrleo.

El prill absorber entre 6 y 15 % del petrleo.


17/39

VARIACIN DE LA ENERGA TERMODINMICA YVOD DEL ANFO CON EL CONTENIDO DE PETRLEO

1 000

900

800

700

600

500

400

5 500

5 000

4 500

4 000

3 500

3 000

2 500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ENERG

A

TERMODIN

M

ICA

(kcal/kg) VE

LOCIDAD

DE

DETONACI

N(m/s)

PORCENTAJE DE PETRLEO

BALANCE O2 (-)BALANCE O2 (+)

E

VOD

+ Gases Nitrosos + Monxido de Carbono


18/39


19/39

HUMOS PRODUCIDOS POR DIFERENTESPORCENTAJES DE PETRLEO

2

0,25

4 6 8 10

0,20

0,15

0,10

0,05

PETRLEO (%)

MOLES / 100 gCO

NO + NO2


20/39


21/39

SENSIBILIDAD DEL ANFO A LA INICIACIN

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

2 3 4 5 6 7 8 9PETRLEO (%)

DIFICULT

AD

RELATIVA

DEINICIACI

N

CO

N

UN

DETONAD

ORN6 94 % DE NITRATO DE AMONIO

6 % DE PETRLEO

DENSIDAD 0,82 g/cm3


22/39

INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE AGUASOBRE LA VELOCIDAD DE DETONACIN

DEL ANFOEl agua es el principal enemigo del ANFO, ya queste absorbe una gran cantidad de calor para su

vaporizacin y baja considerablemente la potenciadel explosivo.

En cargas de 76 mm de dimetro, una humedadsuperior al 10 % produce la insensibilidad del

agente explosivo. En tales casos el nico recurso deempleo consiste en envolver el ANFO en recipienteso bolsas impermeables al agua.


23/39

INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE AGUA EN ELANFO SOBRE LA VELOCIDAD DE DETONACIN

3 600

3 300

3 000

2 700

2 400

2 100

1,05

0 2 4 6 8 10

VELOCID

AD

DEDETONA

CI

N

(m/s)

DENS

IDAD

(g/cm3)

PORCENTAJE DE AGUA

1,00

0,95

0,90

0,85

FALLOS

DIMETRO DE LA CARGA 76 mm


24/39

DENSIDAD

La densidad tiene importancia para la velocidad dedetonacin y los efectos de impacto de unexplosivo.

Conforme la densidad del ANFO aumenta, entoncesla velocidad de detonacin se eleva, pero es msdifcil conseguir la iniciacin. Por encima de unadensidad de 1,2 g/cm3,el ANFO se vuelve inerteno pudiendo ser detonado.


25/39


26/39

INFLUENCIA DEL DIMETRO DE LACARGA SOBRE LA VELOCIDAD DE

DETONACIN

El dimetro de la carga es un parmetro de diseoque incide de forma decisiva en la velocidad dedetonacin del ANFO.

El dimetro crtico de este explosivo estinfluenciado por el confinamiento y la densidad decarga.

Usado dentro de taladros en roca con una densidada granel de 0,8 g/cm3 el dimetro crtico es deunos 75 mm, mientras que con 1,15 g/cm3se elevaa 25 mm.


27/39

INFLUENCIA DEL DIMETRO DE LA CARGASOBRE LA VELOCIDAD DE DETONACIN

0

DIMETRO DEL BARRENO (mm)

50 100 150 200 250 300 350

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

5 000

VELO

CIDAD

DEDETONACI

N

(m/s)


28/39

INFLUENCIA DEL TAMAO DE LOSPRILLS EN EL ANFO

El tamao de los prills de Nitrato de Amonioinfluye en la densidad del explosivo. As, cuando elANFO se reduce a menos de 100 mallas, su

densidad a granel pasa a ser 0,6 g/cm3, lo quesignifica que si se quiere conseguir una densidadnormal entre 0,8 y 0,85 g/cm3 para alcanzar unasbuenas caractersticas de detonacin ser preciso

compactarlo.


29/39

PRESIN DE DETONACIN

La presin de detonacin es un indicadorsignificativo de la capacidad de fragmentacin queposee un explosivo.

Es funcin de la densidad y del cuadrado de la

velocidad de detonacin, as:PD = 0,25 x De x VOD2 x 10-5

Nota:

PD : presin de detonacin (en kbar).

De : densidad del explosivo (en g/cm3).

VOD : velocidad de detonacin (en m/s)


30/39

PRESIN DE DETONACIN DELANFO

Para un ANFO que es producido con una mezcla de94 % de Nitrato de Amonio y 6 % de petrleo, setiene:

De : 0,9 g/cm3

VOD : 2 800 m/s

PD = 0,25 x (0,9) x (2 800)2 x 10-5

PD = 17,64 kbar


31/39


32/39


33/39

5 000


34/39

100 200 300 400 500DISTANCIA AL PUNTO DE INICIACIN (mm)

5 000

4 000

3 000

2 000VELOCIDAD

DEDETON

ACI

N

DELANFO

(m/s)

A

CURVA DIMETRODEL CEBO (mm)ABCD

75645125

VOD de Rgimen

B

C

DANFO en dimetro = 75 mm

Confinamiento en tubo de asbesto


35/39

CARGUO DE TALADROS

TALADROS DE ARRANQUE

TALADROS DE PRODUCCIN

TALADROS DE CONTORNO


36/39

Punto de inicio de ladetonacin autosostenida

Punto de iniciode la detonacin

INICIACIN DE ANFO CON DETONADORSIMPLE (NO DESEABLE)

RANGO DE INICIACIN DEL ANFO


37/39


38/39

INICIACIN DE ANFO CON CEBO DEMENOR DIMETRO QUE EL DEL TALADRO

(ADECUADO)





39/39

INICIACIN DE ANFO CON CEBO DESIMILAR DIMETRO QUE EL DEL TALADRO

(PTIMO)




Nitrato de Amonio y Anfo

Documents

Transcript of Nitrato de Amonio y Anfo