Розробка і дослідження гетерогенних систем на основі нітратів кальцію та амонію для одержання вибухових матеріалів - Автореферат

Український державний хіміко-технологічний університет АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: доктор хімічних наук, професор Купрін Віталій Павлович, Український державний хіміко-технологічний університет, професор кафедри фізичної хімії Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Півоваров Олександр Андрійович, Український державний хіміко-технологічний університет, професор кафедри обладнання і технології харчових виробництв Захист відбудеться "26" червня 2002 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.078.02 при Українському державному хіміко-технологічному університеті за адресою: 49005, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Українського державного хіміко-технологічного університету. Досліджена взаємодія тротилвмісних плавів аміачної селітри з кремнеземом, що містить пірит.Вибухові матеріали, які використовуються гірничодобувними підприємствами України для розробки обводнених масивів, являють собою тротилвмісні плави неорганічних нітратів, найбільш поширеним з яких є аміачна селітра. Висока температура застосування (~100 0С) і недостатня водостійкість цих матеріалів, а також наявність токсичного і чуттєвого до фізичних впливів тротилу, робить такі системи небезпечними і недостатньо надійними в промисловому використанні. Але в Україні відсутні промислові технології одержання емульсійних азотнокислих систем, що можуть бути використані для виробництва водостійких вибухових речовин. Розробка і дослідження гетерогенних систем на основі неорганічних нітратів дозволяє створити надійну промислову технологію, яка не тільки забезпечить одержання високоефективних, безпечних у використанні, безтротилових вибухових матеріалів, але й дозволить завантажити існуючі потужності вітчизняних підприємств азотної промисловості з виробництва селітр. розробити рецептури і технологію одержання стабільних водостійких емульсійних композицій типу "розчин селітр в оливі" на основі нітратів кальцію й амонію;Зроблений висновок про необхідність розробки рецептур і технології одержання високостабільних невибухових водостійких емульсійних композицій типу "розчин селітр в оливі", які можуть бути використані для одержання безтротилових емульсійних ВР; рецептур стабільних екологічно безпечних ВР на основі непористої аміачної селітри. Розрахунки зміни вільної енергії Гібса (DG0T) за методом Темкіна-Шварцмана в інтервалі температур (298-1000 К) показують, що екзотермічне розкладання нітрату амонію за рівняннями (1-2) термодинамічно вірогідне вже за стандартних умов, однак ці процеси характеризуються високою енергією активації і відбуваються при температурах вище 480 К. Результати диференційно-термічного аналізу показують, що введення в систему "аміачна селітра - кремнезем" 0,01 % піриту приводить до помітного зниження температури початку розкладання нітрату амонію, а при вмісті піриту вище 2,5 % розкладання селітри відбувається у вузькому температурному інтервалі: 423-453 K. Вміст 20 % тротилу в ГЛТ-20 робить систему особливо небезпечною - мимовільне екзотермічне розкладання аміачної селітри може ініціювати несанкціонований вибух. Системи на основі тротилвмісних плавів аміачної селітри можуть бути повністю замінені на безтротилові емульсійні вибухові речовини (ЕВР), основою яких є зворотна емульсія висококонцентрованого розчину неорганічного окисника в гідрофобному вуглеводневому середовищі.Експериментально досліджена взаємодія концентрованих водних розчинів аміачної селітри з кремнеземом, що містить пірит. Встановлено, що при контакті з породою, яка містить більше 2,5% піриту, у температурному інтервалі 423-453 К відбувається мимовільне екзотермічне розкладання аміачної селітри. В результаті дослідження здатності до емульгування неіоногенних ПАР різної будови встановлено, що висококонцентровані зворотні емульсії (83% водного розчину азотнокислих солей кальцію й амонію в дизельному паливі) стабілізуються оксиетильованими жирами тваринного і рослинного походження (жиринокси, ріпокси) із ГЛБ = 3-6. Показано, що стабільні мікроемульсії з розміром часток дисперсної фази близько 30-40 нм можна стабільно одержувати одностадійним емульгуванням (без додаткового диспергування емульсії) в реакторі з пропелерним чи турбінним відкритого типу перемішуючим пристроєм з числом обертів не менше 600 хв-1.

Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладений у роботах

1. Крысин Р.С., Гопанюк Д.Г., Швец В.Ю., Куприн В.П., Коваленко И.Л., Мяшкур А.П. Улучшение экологии и промсанитарии при производстве взрывных работна рудных шахтах // Металлургическая и горнорудная промышленность.- 1997.-№1.-С.27-28.

2. Коваленко И.Л., Куприн В.П., Крысин Р.С. Повышение работоспособности бестротиловых взрывчатых материалов на основе аммиачной селитры // Вопросы химии и химической технологии.- 1999.- № 4.-С.28-31.

3. Коваленко И.Л., Куприн В.П. Обоснование выбора эмульгатора матриц эмульсионных взрывчатых веществ на основе аммиачной и кальциевой селитр // Вопросы химии и химической технологии. - 2001.- №1.-С.87-90.

4. Пат. 20594А Украина, МКИ С 06 В 49/00. Вибухова речовина найпростішого складу Грануліт-НМ: Пат. 20594А Украина, МКИ С 06 В 49/00 / Купрін В.П., Крисін Р.С., Коваленко І.Л., Гопанюк Д.Г (Україна).- №96103755; Заявл. 01.10.96; Опубл. 27.02.98, Бюл.№1.- С.3.1.160-3.1.161.

5. Пат. 35361 А Україна, МКИ С 06В 31/38. Вибухова суміш: Пат. 35361 А Україна, МКИ С 06В 31/38 /Єфремов Е.І., Пономарьов А.В., Бараннік В.В., Ковалєвіч В.Г., Петренко В.Д., Коваленко І.Л., Білоконь М.П., Ніколенко Є.В. (Україна); ВАТ "ДФДК".-№99095340; Заявл.28.09.99; Опубл.15.03.2001, Бюл. №2.- С.1.61.

6. Пат. 36295 А Україна, МКИ С 06В 31/00. Вибухова суміш: Пат. 36295 А Україна, МКИ С 06В 31/00 /Єфремов Е.І., Сторчак С.Л., Пономарьов А.В., Бараннік В.В., Ковалєвіч В.Г., Петренко В.Д., Коваленко І.Л., Білоконь М.П., Ніколенко Є.В.(Україна); ВАТ "ДФДК".-№99116493; Заявл. 30.11.99; Опубл. 16.04.2001, Бюл. №3.- С.1.97.

7. Пат. 38575 А Україна, МКИ С 06 В 23/00. Вибухова сполука: Пат. 38575 А Україна, МКИ С 06 В 23/00 / Єфремов Е.І., Коваленко І.Л., Лотоус К.В., Лотоус В.В., Білоконь М.П., Биков Г.К., Кучма М.Ф., Биков Д.Г., Лотоус О.М, Польська І.Е.(Україна); ІГТМ HAH України.-№2000074537; Заявл. 28.07.2000; Опубл. 15.05.2001, Бюл. №4.- С.1.115.

8. Пат. 41638 А Україна, МКИ С 06В 31/00, F 42 D 1/00. Вибухова речовина Грануліт-НМПМ: Пат. 41638 А Україна, МКИ С 06В 31/00, F 42 D 1/00 / Крисін Р.С., Купрін В.П., Дідок А.В., Швець В.Ю., Гопанюк Д.Г., Коваленко І.Л. (Україна); ТОВ "ЕККОМ".-№2000127069; Заявл. 17.09.2001; Опубл. 17.09.2001, Бюл. №8.- С.3.85.

9. Пат. 42347 А Україна, МКИ С 06 В 23/00. Вибухова сполука: Пат. 42347 А Україна, МКИ С 06 В 23/00 / Єфремов Е.І., Коваленко І.Л., Білоконь М.П., Лотоус К.В., Лотоус В.В., Биков Г.К., Кучма М.Ф.(Україна); ІГТМ HAH України.- № 2001010487; Заявл 23.01.2000; Опубл. 15.10.2001, Бюл. №9.- С.4.73-4.74.

10. Пат. 42348 А Україна, МКИ С 06 В 31/38. Вибухова суміш: Пат. 42348 А Україна, МКИ С 06 В 31/38 / Єфремов Е.І., Коваленко І.Л., Білоконь М.П., Ніколенко Є.В., Пономарьов А.В., Бараннік В.В., Ковалєвіч В.Г., Лотоус К.В., Лотоус В.В., Биков Д.Г., Кучма М.Ф.(Україна); ІГТМ HAH України.- № 2001010490; Заявл 23.01.2000; Опубл. 15.10.2001.-Бюл. №9.- С.4.74.

11. Крысин Р.С., Куприн В.П., Коваленко И.Л. Утилизация отходов металлообработки в простейших взрывчатых веществах //Материалы междунар.конф. "Экологизация производства и управление отходами ".- Днепропетровск.-1996.-С.74.

12. Коваленко И.Л., Куприн В.П. Исследование причин самопроизвольного разложения аммиачноселитренных горячельющихся ВВ на пиритсодержащих рудах // Материалы первой Всеукр. научно-практ.конф. "Україна наукова 2001".- Том 9.-Днепропетровск-Днепродзержинск-Сумы.- 2001.- С.49-50.

Размещено на .ru