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Explosivo ANFO

1955
  • Melvin A. Cook
  • Robert Akre
Preparación en masa de explosivo ANFO en operaciones mineras, mostrando la ingeniería de explosivos.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El ANFO (nitrato de amonio/fueloil) es un explosivo industrial a granel de uso extendido. Consiste en una mezcla simple de gránulos porosos de nitrato de amonio (AN), que actúan como oxidante, y fuelóleo (FO), generalmente diésel, que actúa como combustible. Debido a su relativa insensibilidad, el ANFO se clasifica como agente explosivo, requiriendo una carga de refuerzo para detonar. Su bajo costo lo convierte en el material predominante en la minería y la construcción.

ANFO’s significance lies in its combination of low cost, safety, and effectiveness, which revolutionized the commercial explosives industry. The mixture typically consists of 94% ammonium nitrate and 6% fuel oil by weight. This ratio is close to the stoichiometric oxygen balance for the reaction, maximizing the energy output. The ammonium nitrate used is in the form of small, porous spheres called prills, which readily absorb the fuel oil, ensuring an intimate mix of oxidizer and fuel. This intimacy is crucial for detonation performance. Because ANFO is a blasting agent rather than a high explosive, it is very insensitive to shock, friction, and heat. It cannot be reliably detonated by a standard blasting cap and requires a high-explosive ‘booster’ (like a cast pentolite or TNT charge) to initiate a stable detonation.

One of ANFO’s main disadvantages is its poor water resistance; ammonium nitrate is highly soluble in water, and the presence of water desensitizes the mixture and reduces its effectiveness. To combat this, water-resistant variants like emulsions, watergels, and heavy ANFO blends have been developed. The performance of ANFO, particularly its Velocity of Detonation (VoD), is highly dependent on its confinement and charge diameter. In unconfined or small-diameter boreholes, it performs poorly, but in large, well-confined boreholes typical of open-pit mining, its performance is excellent and cost-effective. Its relatively low VoD (2,500-4,500 m/s) produces a strong heaving effect, which is ideal for breaking and moving large volumes of rock.

UNESCO Nomenclature: 3305
– Chemical engineering

Tipo

Proceso químico

Ruptura

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Proceso Haber-Bosch para la producción industrial de amoníaco, precursor del nitrato de amonio.
  • desarrollo de la destilación fraccionada para la producción de fuelóleos
  • comprensión de las mezclas de oxidante y combustible a partir de la tecnología de la pólvora negra
  • Excedente de nitrato de amonio posterior a la Segunda Guerra Mundial, originalmente destinado a fertilizantes y municiones.

Aplicaciones

  • minería a gran escala, tanto superficial como subterránea
  • extracción de piedra y áridos
  • proyectos de construcción civil como la construcción de carreteras y túneles
  • control de avalanchas
  • como componente en mezclas explosivas más complejas (por ejemplo, Anfoal)

Patentes:

  • US2703528A

Ideas para posibles innovaciones

  • Aceites combustibles biodegradables para zonas de voladura ambientalmente sensibles
  • Camiones mezcladores de ANFO automatizados in situ con control preciso de la proporción
  • gránulos de nitrato de amonio con nanorecubrimiento para una mayor resistencia al agua
  • El ANFO se mezcla con microsensores integrados para obtener información en tiempo real sobre el rendimiento de la detonación.
  • Mezclas reactivas de ANFO que producen minerales valiosos como subproductos.
  • Propelentes a base de ANFO para cohetes híbridos
  • ANFO de liberación controlada para la aireación y fertilización de suelos agrícolas
  • lodos ANFO para construcción y demolición subacuática
  • Compuestos ANFO imprimibles en 3D para la creación de cargas con formas personalizadas
  • ANFO con trazadores de humo no tóxicos para un mejor análisis del sitio de la explosión
Related to: ANFO, ammonium nitrate, fuel oil, blasting agent, industrial explosive, mining, quarrying, booster, insensitivity, prills.

Contexto histórico

Explosivo ANFO

1950
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1956
1960
1960
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1955
1958
1960
1960

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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