CN102703031A - 一种复合型抑尘剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种复合型煤粉抑尘剂及其制备方法和用途，其组成包括：氯化钙硅酸钠比为2∶1，聚乙烯醇0.6-1.2％，丙三醇4-6％，表面活性剂0.3-0.5％，其余为水。本发明的优点为选材均为常见物质，无毒无害，均能自然降解，无二次污染，制备工艺简单，将其喷洒在矿物散料表面，能在矿物散料表面形成一层固化层，能将矿物散料表面的颗粒粘结在一起，起到防风固尘的作用，具有一定的经济和环境效益。

Description

一种复合型抑尘剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明涉及一种环保型复合型抑尘剂及其制备方法和用途，该抑尘剂主要用于防止煤炭、粉煤灰等矿物散料堆放过程中产生的扬尘。

背景技术

目前国内煤炭存放大多数采用露天存放，原料占地面积广，由于秋冬季节气候干燥、多风，特别在北方地区，导致堆场的物料粉尘飞扬，不仅造成大气中可吸入颗粒物浓度急剧升高，严重污染环境，而且会造成煤炭资源大量浪费，更为严重的是，有些火力发电厂的储煤场由于粉尘飞扬导致一些管道、电缆等部位由于沉积粉尘而可能引起火灾而爆炸。煤在燃烧的过程中，不仅会产生大量的气态污染物而且会产生大量粉煤灰，一般来讲，燃烧5吨煤就会产生1吨粉煤灰，目前粉煤灰年排量约3.75亿吨。火力发电在今后相当长的时期内仍将是我国电力行业发展的主流，粉煤灰的产生量也必将会随之快速增多，到目前，发达国家(欧美等)的粉煤灰利用率已高达70％～80％，而我国目前的利用率仅为30％左右，大部分被排入贮灰场。贮灰场不但会大面积的占用土地，而且贮灰场的粉尘飞扬会带来严重的环境污染问题。在气候干燥的多风季节，大量贮灰场的灰尘会随风飞扬，造成二次扬尘，严重污染周围生态环境，危害居民健康。因此，采取措施控制散体颗粒物料扬尘飞扬，不仅有利于环境保护、节约能源，而且对安全生产也十分必要。

目前，防止矿物散料扬尘的主要方法有以下几种。(1)洒水法。洒水法是控制粉尘飞扬最常用的一种方法。但在气候干燥炎热的地方，洒水防尘作用时间短，需频繁喷洒，浪费资源，且不能润湿小颗粒和疏水性粉尘，不能达到环境质量要求。(2)机械加盖法。在散料堆场覆盖篷布或塑料布等，这种方法直接有效，但成本高，有效负载低，浪费材料，篷布的覆盖和撤掉速度慢，并需要大量人力资源，此种方法在实际中不能广泛应用。(3)防风墙、抑尘网法。防风墙、抑尘网技术主要是在散料堆场周围专门设置防风墙和抑尘网，利用防风墙和抑尘网将粉尘阻挡下来，防止散料堆场的物料被风带走。这种方法效果很好，但是只适用于静止的矿物散料，所以限制了它的使用。

因此，提供一种无毒、无味、生产工艺简单、成本低廉的环保型抑尘剂成为控制粉尘飞扬的一种急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无毒、无味、生产工艺简单、成本低廉，有较好的抗风蚀水蚀作用的环保型抑尘剂。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的复合型抑尘剂，包括以下成分：摩尔比为2∶1的氯化钙和硅酸钠，以及重量百分含量为0.6-1.2％的聚乙烯醇，体积百分含量为4-6％的丙三醇，重量百分含量为0.3-0.5％的表面活性剂，其余为水。

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

所述的复合型抑尘剂的制备方法，其步骤为：

(1)将制备过程中用到的氯化钙、硅酸钠、聚乙烯醇、表面活性剂、丙三醇分别配制成溶液待用，用量为：氯化钙和硅酸钠摩尔比为2∶1，聚乙烯醇的重量百分含量为0.6-1.2％，丙三醇体积百分含量为4-6％，表面活性剂的重量百分含量为0.3-0.5％；其中聚乙烯醇的溶解过程需进行加热，温度为85-95℃；

(2)将配置好的氯化钙溶液倒入三口烧瓶中，采用磁力搅拌器保持恒温，再将硅酸钠溶液逐渐缓慢的倒入烧瓶中，且边加硅酸钠溶液边搅拌；

(3)将全部硅酸钠溶液加入后，搅拌30分钟，再分别加入聚乙烯醇溶液、表面活性剂溶液和丙三醇溶液；加入完全部物料后，在搅拌状态下，30分钟后即得复合型抑尘剂。

所述的复合型抑尘剂的使用方法，将复合型抑尘剂喷散在矿物散料表面，用量为1.5-2.5L每平方米。

本发明中，氯化钙和硅酸钠均是较好的吸湿性无机盐，具有较好的吸湿保水性，且其互相作用可形成CaSiO₃和CaCO₃，CaSiO₃和CaCO₃都属于微沉淀和沉淀它们都具有坚硬的结晶体，具有比较高的强度和水稳定性，因此对粉尘的粘结作用会进一步的增强，且二者能使粉尘表面板结平整。聚乙烯醇具有较好的粘结性和成模性，可以起到粘结粉尘颗粒的作用。丙三醇具有较好的吸湿保水性，能够在颗粒表面形成一层保护膜，阻止水分的快速蒸发。加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠可以降低溶液表面张力，增加溶液的润湿性。

有益效果

1、本发明复合型抑尘剂无毒、无味、尘产工艺简单、成本低廉，有较好的抗风蚀水蚀作用，符合环保型要求，有较好抑尘效果。

2、在常温下将配好的复合型抑尘剂喷散在矿物散料表面，能在矿物散料表面形成一固化层，能够起到防风固尘的作用。

3、配置的抑尘剂具有较好的性能。通过测试粘度为84.5mpa·s；表面张力为38.4mN/m；保水率达到了13.68％。喷洒实验证明这种抑尘剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，能够抵御大自然8级风力的侵蚀，抗压强度达到了2.89Mpa，能够抵御人畜轻微破坏。同等条件下纯水和一种市售抑尘剂的粘度分别为1.005mpa·s和12.7mpa·s，表面张力分别为72.8mN/m和53.6mN/m，保水率分别为2.71％和6.83％，市售抑尘剂的强度为1.65Mpa。

实施例1

将氯化钙2.22kg加入反应釜中溶于89kg水中，缓慢加入1.22kg硅酸钠，且边加硅酸钠边搅拌，搅拌30分钟。随后加入聚乙烯醇溶液0.9kg，丙三醇6L，表面活性剂十二烷基苯磺酸钠0.4kg，在搅拌状态下，30分钟后既得抑尘剂产品。

通过测试粘度为84.5mpa·s；表面张力为38.4mN/m；保水率达到了13.68％。喷洒实验证明这种抑尘剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，能够抵御大自然8级风力的侵蚀，抗压强度达到了2.89Mpa。

实施例2

操作步骤同实施例1，各组分用量为氯化钙2.22kg，硅酸钠1.22kg，聚乙烯醇0.6kg，丙三醇8L，十二烷基苯磺酸钠0.3kg，水87kg。

通过测试粘度为60.2mpa·s；表面张力为32.3mN/m；保水率达到了11.79％。喷洒实验证明这种抑尘剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，能够抵御大自然8级风力的侵蚀，抗压强度达到了0.80Mpa。

实施例3

操作步骤同实施例1，各组分用量为氯化钙2.22kg，硅酸钠1.22kg，聚乙烯醇1.2kg，丙三醇4L，十二烷基苯磺酸钠0.5kg，水91kg。

通过测试粘度为81.4mpa·s；表面张力为36.7mN/m；保水率达到了10.86％。喷洒实验证明这种抑尘剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，能够抵御大自然8级风力的侵蚀，抗压强度达到了0.60Mpa。

Claims (4)

1.一种复合型抑尘剂，其特征是包括以下成分：摩尔比为2∶1的氯化钙和硅酸钠，以及重量百分含量为0.6-1.2％的聚乙烯醇，体积百分含量为4-6％的丙三醇，重量百分含量为0.3-0.5％的表面活性剂，其余为水。

2.根据权利要求1所述的复合型抑尘剂，其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

3.一种权利要求1所述的复合型抑尘剂的制备方法，其步骤为：

(1)将制备过程中用到的氯化钙、硅酸钠、聚乙烯醇、表面活性剂、丙三醇分别配制成溶液待用，用量为：氯化钙和硅酸钠摩尔比为2∶1，聚乙烯醇的重量百分含量为0.6-1.2％，丙三醇体积百分含量为4-6％，表面活性剂的重量百分含量为0.3-0.5％；其中聚乙烯醇的溶解过程需进行加热，温度为85-95℃；

(2)将配置好的氯化钙溶液倒入三口烧瓶中，采用磁力搅拌器保持恒温，再将硅酸钠溶液逐渐缓慢的倒入烧瓶中，且边加硅酸钠溶液边搅拌；

(3)将全部硅酸钠溶液加入后，搅拌30分钟，再分别加入聚乙烯醇溶液、表面活性剂溶液和丙三醇溶液；加入完全部物料后，在搅拌状态下，30分钟后即得复合型抑尘剂。

4.一种权利要求1所述的复合型抑尘剂的使用方法，将复合型抑尘剂喷散在矿物散料表面，用量为1.5-2.5L每平方米。