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Explosivo ANFO

1955
  • Melvin A. Cook
  • Robert Akre
Preparação em larga escala do explosivo ANFO em operações de mineração, demonstrando a engenharia de explosivos.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

ANFO (nitrato de amônio/óleo combustível) é um explosivo industrial a granel amplamente utilizado. Consiste em uma mistura simples de grânulos porosos de nitrato de amônio (AN), que atuam como oxidante, e um óleo combustível (FO), tipicamente diesel, que serve como combustível. O ANFO é classificado como um agente explosivo devido à sua relativa insensibilidade, necessitando de uma carga de reforço para detonar. Seu baixo custo o torna dominante nos setores de mineração e construção.

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.

Uma das principais desvantagens do ANFO é sua baixa resistência à água; o nitrato de amônio é altamente solúvel em água, e a presença de água dessensibiliza a mistura e reduz sua eficácia. Para combater isso, foram desenvolvidas variantes resistentes à água, como emulsões, géis aquosos e misturas pesadas de ANFO. O desempenho do ANFO, particularmente sua Velocidade de Detonação (VoD), depende muito do confinamento e do diâmetro da carga. Em furos não confinados ou de pequeno diâmetro, seu desempenho é ruim, mas em furos grandes e bem confinados, típicos de mineração a céu aberto, seu desempenho é excelente e econômico. Sua VoD relativamente baixa (2.500-4.500 m/s) produz um forte efeito de levantamento, ideal para quebrar e movimentar grandes volumes de rocha.

UNESCO Nomenclature: 3305
Engenharia química

Tipo

Processo Químico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Processo Haber-Bosch para a produção industrial de amônia, o precursor do nitrato de amônio.
  • Desenvolvimento da destilação fracionada para a produção de óleos combustíveis
  • Compreensão das misturas oxidante-combustível a partir da tecnologia da pólvora negra
  • Excedente de nitrato de amônio do pós-Segunda Guerra Mundial, originalmente destinado a fertilizantes e munições.

Aplicações

  • mineração de superfície e subterrânea em grande escala
  • extração de pedra e agregados
  • projetos de construção civil, como construção de estradas e túneis
  • controle de avalanches
  • como componente em misturas explosivas mais complexas (ex: anfoal)

Patentes:

  • US2703528A

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: ANFO, nitrato de amônio, óleo combustível, agente explosivo, explosivo industrial, mineração, extração de pedreiras, intensificador, insensibilidade, grânulos.

Contexto histórico

Explosivo ANFO

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(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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