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EXPLOSIVOS PARA VOLADURA DE BANCOS

AGENTES DE VOLADURA:

ANFO MEZCLAS DE ANFO/EMULSIN*

*: ANFO pesado o Heavy ANFO.

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NITRATO DE AMONIO PARA ANFO Y ANFO PESADO

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

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

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

Tipos de Nitrato de Amonio:

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PROCESOS DE FABRICACIN DELNITRATO DE AMONIO

Se emplean dos procedimientos para presentar alnitrato en perlas o prills compactos o porosos, enbase a la solucin de Nitrato de Amonio tcnico:

Prills compactos: La solucin se proyecta contraun disco giratorio resultando grnulos irregu-lares de tamao heterogneo y ms densos.

Ejemplo: Proceso Montecatini.

Solucin de NA

Grnulos de NA sin poros

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PROCESOS DE FABRICACIN DELNITRATO DE AMONIO

Prills porosos: La solucin se deja caer desde eltope interior de una torre de prillado contra unacorriente de aire caliente, que produce prillsredondeados y menos densos al generarlesporos internamente.

Solucin de NA

Grnulos de NA porosos

Aire

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ANFO

Agente de voladura granular, seco, compuesto poruna mezcla de Nitrato de Amonio poroso y petrleodiesel N 2.

La mezcla ideal corresponde al 94,3 % de Nitrato

(oxidante) y 5,7 % de petrleo (combustible), enpesos, para el mejor balance de oxgeno en ladetonacin.

Esta mezcla proporciona el 100 % de energa til y la

menor generacin de gases nocivos.

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Con deficiencia de petrleo (menos de 6 %), laprdida de energa es similar y se genera exceso degases nitrosos.

ANFO

Una variacin en el porcentaje de petrleo desequilibrael balance:

Con exceso de petrleo (ms de 6 %), la energadecae 40 a 60 % y se genera exceso de monxido

de carbono.

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

cebo. Absorcin del petrleo (mnima en porcentaje).

Retencin del petrleo (mnima en tiempo).

Covertura antiaglomerante (anticaking) para la fluidezdel los prills en el manipuleo a granel.

Requisitos fundamentales:

ANFO

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CALIDAD DEL NITRATO DE AMONIO PARA ANFO YANFO PESADO

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

NITRATO DE AMONIO TCNICO POROSO.

(Para ANFO).

PROCESOS PARA LA PRODUCCION DE NITRATODE AMONIO POROSO (Prill)

PROCESO KOLTENBACH.

PROCESO DE SULFATO DE ALUMINIO.

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PROCESO KOLTENBACH

Tamao de prill ms pequeo.

Mayor absorcin de petrleo: 9 a 15%.

Un prill ms duro, que produce menor cantidad definos en el manipuleo.

Emplea:

Aglutinante interno Galoryl 626.

Revestimientos externos Galoryl o Lilamine.

Caractersticas:

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PROCESO DE SULFATO DE

ALUMINIO

Tamao de prill ms grande.

Absorcin de petrleo: 6 a 9%.

Un prill ms blando, que produce mayor cantidad definos.

Emplea: Aglutinante interno de sulfato de aluminio.

Revestimiento externo de talco, petro ago ninguno.

Caractersticas:

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COMPARACIN DE TIPOS DE PRILL

PRILL DEL PROCESOKOLTENBACH

PRILL DEL PROCESOSULFATO DE ALUMINIO

Densidad de 0,75 a 0,78 g/cm3. Densidad de 0,79 a 0,83 g/cm3.

Absorcin de petrleo de 9 a15%.

Absorcin de petrleo de 6 a9%.

Tamao del prill ms pequeo. Tamao del prill ms grande.

A prill ms duro, menor canti-dad de finos.

A prill ms suave, mayor canti-dad de finos.

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MEZCLAS DE ANFO/EMULSIN(ANFO PESADO)

Mezcla de emulsin matriz con ANFO en

proporciones variables.

ESPACIOSVACOSENTRE PRILLS

(40 % )

EMULSIN

PRILLS DE

NITRATODE AMONIOMEZCLADOPREVIAMENTECON PETRLEODIESEL

(ANFO)

POROS (25 % )

ESTRUCTURA DEL ANFO PESADO

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EFECTOS DE LA ABSORCION DE PETRLEO ENLAS MEZCLAS

ANFO preparado al 6% de petrleo.

El prill absorber entre 6 y 15 % del petrleo.

Saturacin del prill con petrleo. La absorcin del combustible proveniente de la emulsin

es posible con un nivel mayor de absorcin de petrleoen el prill.

Relacin ptima para el ANFO 94 % NA y 6 % petrleo,cualquier variacin resulta en prdida de eficiencia yexceso de gases.

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EFECTOS DEL AGLUTINANTE INTERNO EN LAS

MEZCLAS

Aspectos qumicos de los aglutinantes / modificadoresinternos.

Funcin: Endurecer el prill para mantener las cavidades oporos.

Es importante el tipo y el nivel de adicin de losaglutinantes / modificadores internos.

Los efectos sobre los emulsificadores utilizados en laelaboracin de las emulsiones pueden ser determinantes.

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EFECTOS DEL REVESTIMIENTO EXTERNO EN LASMEZCLAS

Existen razones tcnicas para aadir diferentesrevestimientos externos tales como:

Talco

Petro ag

Lilamine

Galoryl

Dependiendo de los casos pueden ser favorables odesfavorables, ya que pueden hacer incompetente launin emulsin/ANFO.

Anti aglomerante o anti caking:

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EFECTOS DE LA CALIDAD DEL PRILL EN LASMEZCLAS DE ANFO PESADO

Efectos de la densidad.

Efectos de la absorcin de petrleo.

Efectos del aglutinante interno.

Efectos del revestimiento externo.

Efectos de los finos.

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PROPIEDADES EXPLOSIVAS DE LAS MEZCLASANFO/EMULSIN RESPECTO AL ANFO

Proporcionan:

Mayor velocidad de detonacin en m/s o pies/s

Mayor densidad en g/cm3Mayor presin de detonacin en kbar

Resistencia al agua

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0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

ANFO 25/75 50/50 Emulsin

Velocidad de Detonacin

Velocidad en m/s

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DENSIDAD

Mtodos de control: A granel:

Peso por unidad de volumen en libras o kilos/recipientede volumen conocido (lleno). D = W / V

Para masas:

Desplazamiento de volumen de agua de un recipiente alintroducirce una masa (Mtodo clsico del Principio deArqumedes), en gramos/ cm3.

(Patrn agua = 1,0 g/cm3).

La densidad tiene importancia para la velocidaddedetonacin y los efectos de impacto de un explosivo

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DENSIDAD

Densidades promedio:ANFO : 0,85 g/cm3

Emulsin pura (matriz) : 1,34 g/cm3.

ANFO Pesado :(Emulsin / ANFO)- 25/75 = 1,12 g/cm3.

- 40/60 = 1,34 g/cm3.

- 50/50 = 1,32 g/cm3.

(La emulsin es sensibilizada por el ANFO).

Emulsin gasificada : 1,25 g/cm3 (detonable).

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DENSIDAD

0

0,4

0,93

1,011,06

1,1

1,241,28

1,351,371,44 1,42 1,4 1,39 1,38 1,371,36 1,35 1,351,341,35

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0% 5% 10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Emulsin %

Densid

adg/cm3

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PRESIN DE DETONACIN

Valores promedio:

ANFO : 34 a 45 kbar (en funcin a la VOD y densidad).25/75 : 59 kbar

40/60 : 80 kbar

50/50 : 89 kbarEmulsin : 116 kbar

Referencias: 1bar = 0,98 atm = 29,5 pulgadas de Hg = 14,5 psi

- PD = De x (VOD

2

/4) x 10

-3

(PDen Mpa)- PD = 0,25 x De x VOD2(prctica)

Nota: De = densidad del explosivo.

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0

20

40

60

80

100

120

ANFO 25/75 50/50 Emulsin

PRESION DE DETONACION

Presin en kbars

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RESISTENCIA AL AGUA

El ANFO no tiene resistencia al agua.

La mezcla 30/70 tiene poca resistencia al agua.

La mezcla 50/50 tiene muy buena resistencia al agua.

Mezclas sobre 50/50 tienen excelente resistencia alagua.

La emulsin pura es a prueba de agua.

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0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

ANFO 25/75 50/50 Emulsin

RESISTENCIA AL AGUA

ANFO

25/75

50/50

Emulsin

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COMENTARIOS

1. La calidad del prill es importante en la preparacin del

ANFO.

2. La calidad del ANFO es importante en las mezclas de

ANFO/emulsin como sensibilizador (proporciona losporos para la iniciacin por puntos calientes).

3. La calidad de la emulsin es importante en las mezclas

de ANFO/emulsin (por el aporte de energa y

resistencia al agua).

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El ANFO pesado es una herramienta de productividad

muy eficiente, que actualmente complementa al ANFO

al aadirle energa y darle la resistencia al agua que

ste no tiene.

El consumo de ANFO pesado se viene incrementando

paulatinamente en todos los tajos abiertos gracias al

carguo mecanizado y posiblemente en algn

momento llegar a sustituir al ANFO.

COMENTARIOS

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CONCLUSIONES

Las caractersticas tcnicas del Nitrato de Amonioson muy importantes tanto para el ANFO como parael ANFO pesado, por lo que al adquirirlo esto debeprimar incluso sobre el precio del producto.

El ANFO pesado reemplaza al ANFO en condicionesde humedad.

Las mezclas de ANFO pesado del rango 50/50proporcionan densidades ms elevadas.

Las mezclas de ANFO pesado permiten laampliacin de las mallas de disparo.

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CONCLUSIONES

En la prctica, las mezclas hasta 50/50incrementan la potencia del ANFO sin darlemayor resistencia al agua.

Las mezclas con mayor proporcin de emulsin

(50% a 100%) incrementan la resistencia al aguasin ya mayor aumento de potencia.

En el carguo mecanizado en minas, las mezclascon baja proporcin de emulsin son vaceables

mediante los brazos sinfn, slo las de altaproporcin de emulsin son bombeablesdirectamente al taladro con manguera.

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