CN101851489A

CN101851489A - 一种环保型抑尘剂及其制备方法

Info

Publication number: CN101851489A
Application number: CN 201010154472
Authority: CN
Inventors: 陈维岳
Original assignee: Individual
Current assignee: Liu Bu
Priority date: 2010-04-17
Filing date: 2010-04-17
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2030-04-17
Also published as: CN101851489B

Abstract

本发明涉及一种环保型抑尘剂及其制备方法，其特征在于：环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)：聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、水91～96％。按下列步骤制备：A溶液的制备；B溶液的制备；将制备的A、B溶液混合搅拌均匀，得到抑尘剂原液；使用时根据需要直接使用原液或按比例用自来水进行稀释。本发明具有无毒、无害、无腐蚀性、配方科学合理、制备工艺简单、成本低廉，且安全、环保、节能的特点，喷洒在物料表面时，可在表面形成连续且具有一定强度的硬壳，分散的物料被封闭在硬壳下面，从而具有防尘作用，具有广泛的经济和社会效益。

Description

一种环保型抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于环境污染治理技术领域，涉及一种抑尘剂，特别涉及一种环保型抑尘剂及其制备方法。

背景技术

在钢铁企业和煤厂发电企业中，经常会存放或运输大量的煤炭和矿物散料等原料和粉煤灰、尾矿灰等弃物。表面固化抑尘是固体粉尘治理的有效方法，可以防止散料被风吹起，减少散料运输和堆放过程中的损失。该方法是利用固化抑尘剂的粘结成膜特性，喷洒到颗粒散料表面后形成有效的防护层，达到抑尘目的。该方法同时也应用如固土等方面。因此，研制开发针对矿物散料运输和堆放存储的表面固化抑尘剂，具有重大的经济和环保意义。近年来，各国在抑尘剂研究方面取得了许多成果，美国的Coherex、南非的Con-aid、波兰的卡波、前苏联的乌尼威尔辛乳状液抑尘剂、英国的Wesling-120抑尘剂、中国彭兴文等研制的树脂抑尘剂、姚树生等人的块煤生产粘尘剂、陈文海等人的矿山高效抑尘剂等等。但相对于目前扬尘污染现状来讲，抑尘剂的基础研究还有较大差距，特别是我国对抑尘剂的开发和应用起步晚，必须加大投资力度。目前，在现有技术中表面固化抑尘剂的配方原料选料广泛，主要有乳胶、动植物胶、氰乙烯、环氧乙烷、丙烯酸、纤维素、油、水泥、氧化钙等。固化剂的种类可分为以下几类：1)、无机类固化剂该类固化剂的种类非常多，主要包括：(a)水玻璃类：水玻璃-铝酸钠、水玻璃-磷酸、水玻璃-氯化钙、水玻璃-氢氧化钠；(b)磷酸盐；(c)苛性碱；(d)水泥类：高铝水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、钢渣水泥；(e)石灰类：生、熟石灰，电石渣，漂白粉渣；(f)硫酸盐类：石膏、硫酸铁、硫酸铝；(g)高钙粉煤灰等。无机类固化剂应用于散料表面最大的缺点是会增加灰分，而且多数无机类固化剂在散料表面干燥结层后，表面会有颜色，从外观上不能保证矿物散料的质量。2)、有机类固化剂主要包括水溶性聚合物和乳化聚合物。(a)自固结树脂类：包括丙烯酸盐浆液、聚氨酯浆液、脲醛树脂浆液；(b)非自固结树脂类：包括聚丙烯酰胺、醋酸乙烯-马来酸共聚物、苯胺-糠醛、羧甲基纤维素；(c)沥青；(d)焦油等。3)、有机-无机复合固化剂主要包括：乙二醛-水玻璃、丙烯酸钙、石灰-聚丙烯酰胺、木质素磺酸钠和磺酸钙、水玻璃-硫酸铝-草酸等。4)、工业废渣类固化剂包括工业废石膏、碱渣、赤泥、电石渣、贝壳粉、漂白粉渣、磷石膏、活性硅铝废料、烧结土、硫铁矿渣、造纸废液等。我国在20世纪80年代开始粉料堆防尘固化剂的研究，虽然取得了一些进展，但综合国内外的研究现状，研究具有大规模使用和推广价值的固化防尘剂尚有许多问题需要解决：(1)开发出满足国内所能够接受的低成本固化防尘剂，使其具有实际应用价值；(2)探索和搞清矿物散料静态和运输动态条件下的固化作用规律和机理；(3)满足固化层的气候适应性；(4)满足对矿物品质无影响；(5)固化防尘剂无毒性物质、无腐蚀性，没有二次污染的要求；(6)固化防尘剂所需原料易得；(7)如何使喷洒后的固化抑尘剂快速固化，覆盖散料表面；(8)固化剂的制备过程简单，设备投资小，制备时间短且操作条件易控；(9)制备好的固化剂易储存，流动性较好，不需要使用特殊高压设备和特殊喷洒装置进行喷洒。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种无毒、无味，成本低廉、方便生产、便于作业实施，并且符合环保要求的环保型抑尘剂及其制备方法。

本发明环保型抑尘剂及其制备方法内容简述：

本发明环保型抑尘剂及其制备方法，其特征在于：环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)：聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、去离子水91～96％。

所述的表面活性剂为：十二烷基苯磺酸钠、或十二烷基硫酸钠、或十四烷基苯磺酸钠、或十五烷基苯磺酸钠、或十六烷基苯磺酸钠、或十七烷基苯磺酸钠、或十八烷基苯磺酸钠。

制备环保型抑尘剂按下列步骤完成：

(1)、A溶液的制备：将聚乙烯醇0.10～3.50％和去离子水加入反应器中，恒温加热至完全溶解后，滴加NaOH调节pH值，加入甲醛溶液5ml，搅拌反应，用NaOH溶液调制pH值为6.5～7.5；

(2)、B溶液的制备：将尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、去离子水91～96％加入容器中，搅拌均匀澄清；

(3)、制备的A溶液保持60～90℃，将B溶液缓慢加入并搅拌均匀，得到澄清透明的溶液，即抑尘剂原液；

(4)、上述制备的抑尘剂原液可以直接使用或用去离子水稀释0.5-20倍，用于不同物料散料的防尘。

上述步骤(1)中的恒温加热温度为：85～95℃，滴加盐酸调节pH值为：1.5～2，加入的甲醛溶液的质量分数为36％。

上述步骤(1)中的搅拌温度为：85～95℃，搅拌时间为20～40min。

上述步骤(3)中的反应温度为：60～90℃。

上述步骤(4)中的稀释倍数为：0.5～20。

上述制备的抑尘剂原液，在使用时根据需要直接使用原液，或按照1∶0.5～1∶20的比例用自来水进行稀释。

本发明环保型抑尘剂具有无毒、无害、无腐蚀性、配方科学合理、制备工艺简单、成本低廉，且安全、环保、节能的特点，喷洒在物料表面时，可在表面形成连续且具有一定强度的硬壳，分散的物料被封闭在硬壳下面，从而具有防尘作用。

具体实施方式

本发明环保型抑尘剂及其制备方法是这样实现的，环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)：聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、去离子水91～96％。

制备环保型抑尘剂按下列步骤完成：

上述步骤(3)中的反应温度为：60～90℃。

上述步骤(4)中的稀释倍数为：0.5～20。

上述制备的抑尘剂原液，在使用时根据需要直接使用原液，或按照1∶0.5～1∶20的比例用自来水进行稀释，然后用喷水车或是专用的喷淋设备，喷洒在煤堆、路面、建筑工地、散堆料场、矿区及港口各种容易产生粉尘的作业区。

下面将结合具体实施例作进一步说明，这些实例仅用于说明目的，而不用于限制本发明范围。

实施例1

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至85℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.5后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为85℃反应20min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素0.23g，丙三醇0.46g，乙二醇0.46g，表面活性剂0.23g，去离子水293ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

制备的A溶液保持在60℃，将B溶液缓慢加入并搅拌均匀，得到澄清透明的溶液，即抑尘剂原液。

实施例2

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至95℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.5后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为95℃反应20min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素6.95g，丙三醇0.46g，乙二醇0.46g，表面活性剂0.23g，去离子水287ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

制备的A溶液保持在90℃，将B溶液缓慢加入并搅拌均匀，得到澄清透明的溶液，即抑尘剂原液。

实施例3

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.5后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应20min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇0.46g，乙二醇0.46g，表面活性剂0.23g，去离子水290ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

制备的A溶液保持在75℃，将B溶液缓慢加入并搅拌均匀，得到澄清透明的溶液，即抑尘剂原液。

实施例4

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为2后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应20min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇6.95g，乙二醇0.46g，表面活性剂0.23g，去离子水284ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

实施例5

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.8后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应20min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇3.24g，乙二醇0.46g，表面活性剂0.23g，去离子水288ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

实施例6

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.8后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应40min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇3.24g，乙二醇6.95g，表面活性剂0.23g，去离子水281ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

实施例7

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.8后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应30min，用NaOH溶液调制pH值为6.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇3.24g，乙二醇3.24g，表面活性剂0.23g，去离子水285ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

实施例8

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.8后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应30min，用NaOH溶液调制pH值为7.5。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇3.24g，乙二醇3.24g，表面活性剂4.63g，去离子水280ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

实施例9

1)A溶液的制备

聚乙烯醇13.5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90℃直至完全溶解。滴加盐酸至pH值为1.8后，加入36％的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90℃反应30min，用NaOH溶液调制pH值为7。

2)B溶液的制备

尿素3.40g，丙三醇3.24g，乙二醇3.24g，表面活性剂2.20g，去离子水283ml加入容器中搅拌均匀澄清。

3)抑尘剂原液的制备

将实施例1～9制备的矿物储料抑尘剂，用去离子水稀释0.5～20倍，在常温下喷洒或涂敷于堆积矿物储料的表面，可在矿物储料表面形成一固化层，有效防止矿物储料扬尘。

本发明可在较低温度下使用，高浓度使用时可在-15℃环境下喷洒使用，物料表层不结冰变脆。该种抑尘剂耐水性好可在雨季使用。

Claims

1.一种环保型抑尘剂，其特征在于：环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)：聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、去离子水91～96％。

2.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：所述的表面活性剂为：十二烷基苯磺酸钠、或十二烷基硫酸钠、或十四烷基苯磺酸钠、或十五烷基苯磺酸钠、或十六烷基苯磺酸钠、或十七烷基苯磺酸钠、或十八烷基苯磺酸钠。

3.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：制备环保型抑尘剂按下列步骤完成：

4.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：上述步骤(1)中的恒温加热温度为：85～95℃，滴加盐酸调节pH值为：1.5～2，加入的甲醛溶液的质量分数为36％。

5.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：上述步骤(1)中的搅拌温度为：85～95℃，搅拌时间为20～40min。

6.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：上述步骤(3)中的反应温度为：60～90℃。

7.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：上述步骤(4)中的稀释倍数为：0.5～20。

8.权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于：上述制备的抑尘剂原液，在使用时根据需要直接使用原液，或按照1∶0.5～1∶20的比例用自来水进行稀释。