CALCULO DEL BALANCE DE OXIGENO PARA ANFO NORMAL Y ANFO

FABRICADO CON USO (3%) DE ACEITES LUBRICANTES RESIDUALES (ALR).

Los cálculos termodinámicos para un Anfo Normal (Nitrato de Amonio(94%) +

Petróleo(6%)), y para un Anfo con aceites lubricantes residuales o ALR, (Nitrato de

Amonio + Petróleo(3%) + ALR(3%)), se realizaron con el programa computacional que

tiene Enaex para este propósito y son los que se muestran en página siguiente. Al

respecto, y por ser de especial interés se analiza en particular lo que dice relación con el

“Balance de Oxígeno”, tanto de cada uno de los ingredientes como asimismo de cada

tipo de Anfo (con y sin uso de ALR). NOTA IMPORTANTE: ¡ Básicamente este

análisis apunta solo al Anfo, dado que la matriz (emulsión) es la misma tanto para Anfos

normales o regulares como asimismo, para los Blendex ¡

Básicamente dependiendo de su signo (+ ó -), el “Balance de Oxígeno” identifica si un

ingrediente o compuesto es capaz de aportar o bien de consumir oxígeno en una reacción

química. En particular, para un compuesto dado después de establecer la ecuación de

equilibrio que rige su descomposición, el cálculo del “Balance de Oxígeno” se realiza

haciendo el cuociente entre el número de moles de oxígeno y el número de moles del

compuesto, el cual se multiplicará se multiplicará a su vez por el cuociente de los

respectivos pesos moleculares. Su signo (+ ó -), dependerá si en(para) su

descomposición aporta (+) o consume oxígeno (-).

NITRATO DE AMONIO. NH4 NO3 4 H2 O + 2 N2 + O2 (Oxidante, aporta oxígeno)

B.O. = + (# Moles de O2 / # Moles de NH4NO3) x (P.M. O2 / P.M. NH4NO3),

B.O. = + (1 / 2) x (32 / 80,1) = + 0.20

PETROLEO. 2 CH2 + 3 O2 2 CO2 + 2 H2O (Reductor, consume oxígeno)

B.O. = - (# Moles de O2 / # Moles de CH2) x ( P.M. O2 / P.M. CH2),

B.O. = - (3 / 2) x (32 / 14) = - 3.43

ACEITE DE MOTOR. C25H52 + 38 O2 25 CO2 + 26 H2O (Reductor, consume oxígeno)

B.O. = - (# Moles de O2 / # Moles de C25H52) x (P.M. O2 / P.M. C25H52),

B.O. = - (38 / 1) x (32 / 352) = -3.46 ¡ Muy similar al petróleo ¡

Observaciones:

i ) Importancia del “Balance de Oxígeno”: Dependiendo de la magnitud de su

valor y signo entonces, la cantidad y el tipo de gases que se generarán como

producto de su combustión. Así, si su valor es negativo (-) se generará monóxido de

carbono (CO) y, si es positivo se generarán gases nitrosos (NOx).

ii ) Balance de oxígeno en agentes de tronadura del tipo mezcla: Atendiendo a

que los gases nitrosos (NOx) representan un riesgo mayor que el monóxido de

carbono (CO) para la salud de los trabajadores, es entonces que por razones de

seguridad los agentes de voladura en general y particularmente los del tipo Anfo, se

diseñan con un “Balance de Oxígeno” ligeramente menor a cero con el objeto de

minimizar la probabilidad de ocurrencia de gases nitrosos (NOx), lo cual puede ser

ocasionado por la acción de agentes externos como por ejemplo la humedad excesiva

del terreno o formaciones rocosas lo cual produce un corrimiento del “Balance de

Oxígeno” hacia el lado positivo.

ANFO FABRICADO SOLO CON PETROLEO. ( NH4NO3 + CH2 ).

B.O. = 94 % x (+ 0.20) + 6 % x (-3.43) = - 1,78 %

ANFO FABRICADO CON PETROLEO Y ACEITE MOTOR. ( NH4NO3 + CH2 + C25H52 ).

B.O. = 94 % x (+ 0.20) + 3 % x (-3.43) + 3 % x (-3.46) = - 1,87 %

CALCULO DE PROPIEDADES TERMODINAMICASDEPARTAMENTO DE INVESTIGACION, DESARROLLO Y CONTROL DE CALIDAD

ENTRADA DE DATOS Fecha de Cálculo : 26/11/01

NOMBRE ANFO NORMAL NOMBRE ANFO ALRFORMULA VALOR FORMULA VALOR

INGREDIENTE % 1 INGREDIENTE % 2 NITRATO DE AMONIO 94,00 NITRATO DE AMONIO 94,00

PETROLEO (D. Nº2) 6,00 PETROLEO (D. Nº2) 3,00ACEITE RECICLADO (ALR) 3,00

RESULTADOS RESULTADOSCosto US$/Tonelada Costo US$/Tonelada

0,000 0,000

DATO VALOR DATO VALOR TOTAL 100,00 TOTAL 100,00B.O. (%) -2,02 B.O. (%) -1,99DENSIDAD(g/cc) (*) 0,75 DENSIDAD(g/cc) (*) 0,75VELOCIDAD (m/s) (**) 3768,00 VELOCIDAD (m/s) (**) 3668,00G. ATOM./Kg Explosivo G. ATOM./Kg ExplosivoCARBONO 4,23 CARBONO 4,25HIDROGENO 55,42 HIDROGENO 55,64NITROGENO 23,50 NITROGENO 23,50OXIGENO 35,25 OXIGENO 35,25AZUFRE 0,00 AZUFRE 0,00KCAL (C.Reacción) 1050,48 KCAL (C.Reacción) 1050,48

PRODUCTOS (Moles/Kg Explosivo) PRODUCTOS (Moles/Kg Explosivo)

H2O 27,71 H2O 27,82CO2 (gas) 3,31 CO2 (gas) 3,19CO (gas) 0,92 CO (gas) 1,06NO2 (gas) 0,00 NO2 (gas) 0,00N2 (gas) 11,75 N2 (gas) 11,75SO2 (gas) 0,00 SO2 (gas) 0,00Na2O (sólido) 0,00 Na2O (sólido) 0,00NaCl (sólido) 0,00 NaCl (sólido) 0,00CaO (sólido) 0,00 CaO (sólido) 0,00AL2O3 (sólido) 0,00 AL2O3 (sólido) 0,00C (sólido) 0,00 C (sólido) 0,00

OTROS Moles de Gases 43,69 OTROS Moles de Gases 43,81 M.Gases Tot.(+H2O) 43,69 M. Gases Tot.(+H2O) 43,81

Vol. de Gases 1050,31 Vol. de Gases 1053,35Vol.Gas Tot.(+H2O) 1050,31 Vol. Gas Tot. (+H2O) 1053,35Moles totales. 71,40 Moles totales. 71,63QKP (Kcal/Kg) 886,73 QKP (Kcal/Kg) 885,02QKV (Kcal/Kg) 912,18 QKV (Kcal/Kg) 910,54Q sólidos(Kcal/Kg) 0,00 Q sólidos (Kcal/Kg) 0,00Q gases (Kcal/Kg) 912,18 Q gases (Kcal/Kg) 910,54EQ.Anfo (Peso) 1,00 EQ.Anfo (Peso) 1,00EQ.Anfo (Volumen) 0,96 EQ.Anfo (Volumen) 0,96Temperatura (° K) 2732,55 Temperatura (° K) 2720,15Presión Det.(KBar) 26,62 Presión Det. (KBar) 25,23

(*): Densidad pour(**): 6" no confinado e iniciado con APD 450

Nota:

Las diferencias menores observadas para el “Balance de Oxígeno, B.O”, calculadas manualmente respecto de aquellas calculadas con uso de computador, tienen su básicamente en la modalidad de cálculo usada por este último (Método de los Granátomos), y los redondeos o aproximaciones de cifras asociados al mismo.