Emulsiones

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EMULSIONES EXPLOSIVASIntegrantes:Jose Asto CapacyachiHenry Flores LavadoRoy Cerna Palacios

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

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DEFINICIONES PRELIMINALESUna emulsin es una mezcla estable de un lquido inmiscible disperso en otro, una forma fcil de imaginarse esto, es el "aceite " y el "agua".Una emulsin de aceite en agua, es una mezcla homognea de pequeas gotitas de aceite dispersas en agua, y una emulsin de agua en aceite es una mezcla homognea de pequeas gotitas de agua rodeadas de aceite.Pensemos ahora en una mezcla de aceite y vinagre; si se agita, los dos lquidos inmiscibles, se dispersan, creando una emulsin muy inestable. Cuando se detiene la agitacin, ambas fases se separan.

EMULSIFICADORESPara estabilizar el sistema, es decir que ambas fases coexistan en la emulsin sin separarse, se requiere de un emulsificante. Los estn constituidos por molculas que generalmente contienen un grupo "hidroflico" soluble en agua y una "cola hidrofbica" soluble en aceite. Por esta caracterstica, estas molculas forman una pelcula alrededor de cada gotita que evita su coalescencia.Los fabricantes de emulsiones dan una especial importancia a la eleccin de los emulsificadores y normalmente es empleado ms de uno para la obtencin de una emulsin explosiva.

EMULSIFICADORES IONICOSSon molculas en que la porcin hidrofilica es un pequeo ion soluble en agua y la colahidrofobica es una cadena de carbonos.

cido OleicoOleato De Calcio Y MagnecioEtanolaminas, Etc.

EMULSIFICADORES NO IONICOSSon molculas altamente polares que contienen un grupo hidrofilico no inico unido al grupo hidrofobico.

EMULSIONES EXPLOSIVASProducto consistente en una solucin 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 detonacin.Este grupo de explosivos que es el de ms reciente aparicin en el mercado, mantiene las propiedades de los hidrogeles, pero a su vez mejora dos caractersticas fundamentales como son la potencia y la resistencia al agua.

EMULSIONES EXPLOSIVASEl inters por estos explosivos surgi a comienzos de la dcada de los 60, cuando se investigaban las necesidades bsicas de un explosivo para que produjera el proceso de detonacin combinando una sustancia oxidante con un aceite mineral. Estas sustancias han permanecido qumicamente invariables durante muchos aos, pero, sin embargo, la forma fsica ha cambiado drsticamente.

EXPLOSIVOS Y SUS COMPONENTESEn el grfico se resume en orden cronolgico de aparicin de los explosivos, las sustancias oxidantes, combustibles y sensibilizadores empleados en la fabricacin de cada uno de ellos.Desde el punto de vista qumico, las emulsiones explosivas son del tipo denominado "agua en aceite" en las que la fase acuosa est compuesta por sales inorgnicas oxidantes disueltas en agua y la fase aceitosa por un combustible lquido inmiscible con el agua del tipo hidrocarbonado.

EXPLOSIVOS Y SUS COMPONENTESEXPLOSIVODINAMITASOXIDANTESOLIDONitratos COMBUSTIBLESOLIDOMaterias absorbentes (sensibilizante)SENSIBILIZANTELIQUIDONitroglicerina GasificanteANFOSOXIDANTESOLIDONitratosCOMBUSTIBLELIQUIDOAceites PetrleoSENSIBILIZANTEPorosHIDROGELESOXIDANTESOLIDO/LIQUIDONitratos Soluciones salinasCOMBUSTIBLESOLIDO/LIQUIDOAluminio SensiblizanteSENSIBILIZANTESOLIDO/LIQUIDOAluminio GasificanteEMULSIONESOXIDANTELIQUIDOSoluciones salinasCOMBUSTIBLELIQUIDOAceitesParafinasCerasSENSIBILIZANTELIQUIDOGasificantes

DIMENSIONES DE LOS OXIDANTESEXPLOSIVOANFOTAMAO2 mmESTADOSolidoVELOCIDAD3200 m/seg.DINAMITATAMAO0.2 mmESTADOSolidoVELOCIDAD4000 m/segHIDROGELTAMAO0.2 mmESTADOSolido/ LiquidoVELOCIDAD3000 m/segEMULSIONTAMAO0.001 mmESTADOLiquidoVELOCIDAD5000 -6000 m/seg

PROPIEDADES DE LAS EMULSIONES EXPLOSIVASLas emulsiones explosivas, tienen alta VODDe acuerdo al requerimiento del terreno y condiciones de aplicacin, se fabrican emulsiones cuyas densidades van de 1.1 a 1,4 g/cc, siendo las densidades ms bajas para taladros de gran dimetro y altas para pequeos dimetros.Sensibilidad: son altamente seguras a la friccin, impacto y fuego

PROPIEDADES DE EMULSIONES EXPLOSIVASSon muy resistentes al agua.Las emulsiones explosivas se tienen los sensitivos al detonador comn N 8. Los sensitivos a los fulminantes son las emulsiones encartuchadas y detonan hasta con 19 mm de dimetro; mientras que los no sensitivo se formulan a granel para grandes dimetros de taladro y requieren para su iniciacin un reforzador o booster.Estos explosivos no son txicos como la nitroglicerina, que provoca dolores de cabeza y jaquecas, y que el oxigenante y el combustible estn ms ntimamente unidos por la granulometra fina, generan emanaciones que caen dentro de la primera y segunda categora de emanaciones.

PROCESO DE FABRICACION DE LAS EMULSIONESEl proceso de fabricacin convencional de los emulsiones consta de cuatro fases:Preparacin de la emulsin bsica.Refino de la emulsin bsica.Mezclado de la emulsin bsica con otros productos slidos para la obtencin del producto final.Encartuchado del producto final.

FABRICACION DE LAS EMULSIONESPREPARACION DE LA EMULSION BASICA

La preparacin de la emulsin bsica es a partir de una fase acuosa oxidante, una fase orgnica reductora y un agente que sirve de emulsificante.Consta la fase oxidante acuosa de una solucin de sales inorgnicas en agua. Entre las sales predomina el nitrato amnico, y se disuelven en agua por medio de agitacin y calefaccin, formando una solucin concentrada y caliente de 80 a 90 C de temperatura.En la fase orgnica reductora suelen estar presentes gasleo, 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 emulsin grosera. En este proceso se produce una rpida agitacin fuerzas de cizalladura elevadas que rompen la interfase de los lquidos inmiscibles, formando gotas de la fase acuosa que se dispersan en la fase oleosa, que forma la fase continua. La operacin puede producirse en forma discontinua o por medio de un

FABRICACION DE LAS EMULSIONESREFINO DE LA EMULSIONEl objetivo del refino de una emulsin es reducir el tamao 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 emulsin por un molino coloidal, el mismo que tiene un rotor troncocnico 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 EMULSIONCuando se tiene la emulsin refinada o emulsin matriz, se pueden adicionar a ella algunos ingredientes slidos, 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 emulsin 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 GRANELDe igual forma que las emulsiones encartuchadas se las puede utilizar a granel, por lo que es una de las caractersticas ms interesantes de estos productos. Tambin las emulsiones se bombean en los barrenos desde camiones cisterna, lo que facilita la carga de los mismos, desde barrenos de 50 mm de dimetro.

Composicin de las emulsiones explosivasOxidantes (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

EXSAFAMESA

EMULSIONES ENCARTUCHADAS

EMULSIONES A GRANEL

Tipos de emulsiones explosivasEXSA: Emulsiones encartuchadasSEMEXSA-E 80, 65

propiedades:Sensible al detonador n 8 y al cordn detonante de bajo gramajeAlta VODBuena resistencia al aguaDensidad mediaIdeal para carguo en taladros cabeza.Presentacin en cajas de cartn de 25 kg.

Tipos de emulsiones explosivasEMULEX 80, 65, 45

propiedades:emulsin sensibilizada encartuchada en lmina plstica.Alta VODBuena resistencia al aguaDensidad mediaSensible al detonador N8

Tipos de emulsiones explosivasEXAGEL-E 80, 65Propiedades

emulsin sensibilizada encartuchada en lmina plstica.Alta VODBuena resistencia al aguaDensidad mediaSensible al detonador N8

Tipos de emulsiones explosivasPRIMAGEL-E DEMINEX Es una emulsin explosiva en cartucho plstico, 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 cordn detonanteEs un explosivo de alto poder rompedor, muy seguro en el transporte, almacenaje y manipulacin por tanto dotado de una gran estabilidad al impacto, friccin y calor.Manufacturado con materias primas que al interactuar entre s, no generan residuos slidos ni gaseosos de carcter contaminante.

Tipos de emulsiones explosivasEXSA: Emulsiones a granelSLURREX-MAemulsin a base de nitrato de amonio. Es el insumo principal para la preparacin in situ del ANFO pesado.PropiedadesEmulsin 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 emulsin.Transporte y almacenamientoTransporte en cisternas de 24 a 27 toneladas y almacenamiento en silos de 40 a 70 toneladas.

Tipos de emulsiones explosivasFAMESA: EMULSIONES E