EMULSIONES
EXPLOSIVAS
Integrantes:
Jose Asto Capacyachi
Henry Flores Lavado
Roy Cerna Palacios
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
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
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.
EMULSIONES EXPLOSIVAS
• 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
EMULSIONES EXPLOSIVAS
• 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
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 Aceites
Parafinas Ceras
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 mmESTADO Solido/ Liquido VELOCIDAD 3000 m/seg
EMULSION TAMAÑO 0.001 mm
ESTADO Liquido
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.
FABRICACION DE LAS EMULSIONES
PREPARACION 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 EMULSIONES
REFINO 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 EMULSIONES
MEZCLADO 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 EMULSIONES
ENCARTUCHADO 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
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 ENCARTUCHA DAS EMULSIONES A GRANELTipos de emulsiones explosivas
EXSA: Emulsiones encartuchadas
SEMEXSA-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.
Tipos de emulsiones explosivas
EMULEX 80, 65, 45
propiedades: • emulsión sensibilizada encartuchada en lámina plástica. • Alta VOD• Buena resistencia al agua • Densidad media
Tipos de emulsiones explosivas
EXAGEL-E 80, 65
Propiedades • emulsión sensibilizada encartuchada en lámina plástica. • Alta VOD• Buena resistencia al agua • Densidad media
Tipos de emulsiones explosivas
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.
Tipos de emulsiones explosivas
EXSA: Emulsiones a granel
SLURREX-MA
emulsión a base de nitrato de amonio. Es el insumo principal para la preparación in situ del ANFO pesado.
Propiedades
Emulsión 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 almacenamiento
Transporte en cisternas de 24 a 27 toneladas y almacenamiento en silos de 40 a 70 toneladas.
Tipos de emulsiones explosivas
FAMESA: EMULSIONES ENCARTUCHADAS
EMULNOR
propiedades
seguridad, 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 intermedias
EMULNOR 3000.- para la voladura de rocas intermedias a duras
EMULNOR 5000.- para la voladura de rocas
Tipos de emulsiones explosivas
EMULFAN
Se encuentra dentro de una envoltura plástica conteniendo sustancias sensibilizadores y energizantes Tipos y usos EMULFAN 300 S EMULFAN 600 S propiedades
Trabajar 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.
Tipos de emulsiones explosivas
DETONITA
encartuchada en papel kraft impermeabilizado
propiedades
EL 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.
Tipos de emulsiones explosivas
FAMESA: EMULSIONES A GRANEL
FAMEPLAST
Descripción y composición
obtener una alta velocidad de detonación alta 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.
Tipos de emulsiones explosivas
SAN-G
Descripción y composición
es una emulsión gasificable formada por una solución microscópica oxidante dispersa en una fase combustible continua y estabilizada por un emulsificante.
Uso
Se ha diseñado especialmente para ser usado en minería superficial en macizos rocosos cuya temperatura este comprendida entre 0°C y 40°C.
Ventajas
Puede utilizarse en terrenos secos, húmedos o inundados y con rocas de diferente dureza.
Tipos de emulsiones explosivas
EMULFRAG
Descripción y composición
EL 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
Uso
Se 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.
Tipos de emulsiones explosivas
PYROSAN-G
Descripción y composición
EL 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