CN103289647B - 复合型化学抑尘剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合型化学抑尘剂及其制备方法与应用，其特征在于，配方组分按质量百分比为：聚丙烯酸钠0.01～0.03%、羟乙基纤维素0.04～0.09%、聚乙二醇4000 0.5～1.5%、甘油1.0～2.5%及余量的水。先将各固体组分分别制成水溶液，再按各组分质量含量配比混合使用。其抑尘效果好，原材料来源广泛，操作简单，性价比高，无毒、无腐蚀性，自然条件下容易降解，无二次污染，适宜在矿山尾矿库区及其道路运输的干滩区防尘推广。

Description

复合型化学抑尘剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及矿物粉尘治理领域的化学抑尘剂，特别是一种复合型化学抑尘剂及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，化学抑尘剂防尘的技术在国外得到了迅速发展，特别近30年来，随着化学抑尘技术研究的不断深入，国外开始将表面活性剂应用于矿业开采中的抑尘技术中，随着人们环境意识的提高以及现代化学工业的发展，关于化学抑尘剂研究的深度和广度也迅速扩展。各国在煤尘抑制剂研究方面取得了许多成果，代表性的有美国开发的DCL-1803型粘结型化学抑尘剂和Conherex型粘结型化学抑尘剂、德国的Mon-tan型粘结型化学抑尘剂、日本的化学抑尘剂专利SS剂和TH-C剂、南非的ANT-1型润湿型化学抑尘剂等。其中，这些化学抑尘剂的主要成分多为石油树脂与润湿剂配制的乳状液，或为含有高芳香族化合物的物料与重油渣乳化液，以及由CaCl2、MgCl2、石灰、硅酸钠等混合而成的吸湿性溶液等。但这些抑尘剂中的某些组分仍存在着毒性、腐蚀性、难降解、水土污染等问题。

从整体上来说，国外应用在矿物粉尘治理领域的化学抑尘剂，已经从采用沥青、重油和无机盐类物质开始向有机高分子粘性聚合物、超级吸水剂过渡；从单纯依赖其物理作用过渡到利用其物理化学的综合作用来抑制粉尘。然而，国外化学抑尘剂的配方中用到的水溶性聚合物，其成本偏高，对国内用户来说很难接受。如美国昂帝欧—纳尔科公司的化学抑尘剂81620号，其成本远超过1元/m2，像这种高成本的化学抑尘剂在国内很难实现大规模的应用。

 国内抑尘剂领域的研究与国外相比尚有一定的差距，主要体现在表面活性剂单体少，抑尘效率较低，抑尘剂成本相对较高等方面。如目前使用的表面活性剂主要有十二烷基磺酸钠和十二烷基磺酸钠、聚氧乙烯醚等，在水中添加某种表面活性剂或表面活性剂与无机盐组成的化学抑尘剂，喷洒在尾矿库表面，使尾矿表面保持润湿，减小飞扬，起到防尘作用，此法的优点是适用范围广，可用于各种条件尾矿库的防尘，但有效作用时间较短，需经常喷洒，故整体费用仍很高，且其粘结能力较差，且吸水后呈酸性，对运输设备腐蚀很大，需要添加一定的缓蚀剂，而且易被雨水冲走，会造成二次污染。因此，为使抑尘剂作用效果更佳和降低化学抑尘剂的成本，化学抑尘剂的开发将向着复合型和专用型方向发展。

复合型化学抑尘剂是两种或两种以上具有一定抑尘剂作用的物质在一定的物理或化学条件下复合而成，把粘结凝并、吸湿保水等功能综合为一体，是各种类型的抑尘剂功能的统一。其抑尘效果较为优越，适用范围相对广泛。目前这类抑尘剂国内外研究还不多，特别在铁矿尾矿坝上的抑尘应用较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以有效降低抑尘剂的成本，减少环境污染，并能提高抑尘效率的复合型化学抑尘剂。

本发明的另一目的是提供复合型化学抑尘剂的制备方法与应用。

上述目的是这样实现的：

按照本发明复合型化学抑尘剂，聚丙烯酸钠 0.01 ～ 0.03 %、羟乙基纤维素 0.04 ～ 0.09 %、聚乙二醇4000  0.5 ～ 1.5 %、甘油1.0 ～ 2.5 %及余量的水。

本发明的复合型化学抑尘剂的制备方法，其特征在于，将固体配方组分分别配成如下的水溶液，使用时按各组分质量含量配比进行混合，并加入甘油，搅拌均匀，即得，

（1）聚丙烯酸钠配成0.12%的溶液，将聚丙烯酸钠，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，备用 ；

（2）羟乙基纤维素配成2%的溶液，将羟乙基纤维素，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，低温保存备用 ；

（3）聚乙二醇4000配成6%的溶液，将聚乙二醇4000，加入到计量好的，且具有搅拌装置的水中，常温下搅拌，至均匀透明状液体，保存备用。

按照本发明所述的复合型化学抑尘剂，其特征在于，适用矿山尾矿库区及其道路运输的干滩区防尘，抑制尾矿粉尘飞扬的抗风、抗水、抗冻、抗酸碱性及强度在20m/s风速下，损量为2.42 g·m-2·min-1 ；连续5次水蚀实验，其质量总损失率为0.06%　；经过连续5次冻、融、高温烘干的循环，冻蚀总量为15.8 g·m-2　；抗酸碱试验的酸、碱蚀量为3.0g·m-2、2.85g·m-2 ； 7.09g的钢球在1.2 m高度垂直自由落下，落球试验坑径为4mm 。

采用超强吸水性能的水溶性高分子聚合物、水溶性高分子纤维素聚合物及甘油为原料，研究制备的一种能够满足生态要求，集粘结、吸湿和保水为一体的复合型化学抑尘剂 。

本发明的优点是：采用上述工艺方法，抑尘剂液体易于配制，现场操作简单，喷洒效果好，抑尘效果优良，是一种高效水溶性的复合型化学抑尘剂。其原材料来源广泛，配方组分无毒、无害，无腐蚀性，自然条件下容易降解，降解产物无环境污染，无二次污染，性价比高，综合费用合理。适宜在矿山尾矿库区及其道路运输的干滩区防尘推广使用，实现环境效益、经济效益、社会效益的统一。

具体实施方式

实施例的配方组分与配比及其抑尘性能见表1。

实施例的制备方法：将固体配方组分分别配成如下的水溶液，使用时按各组分质量含量配比进行混合，并加入甘油，搅拌均匀，即得。

（1）聚丙烯酸钠配制成0.12%的溶液，将聚丙烯酸钠，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，备用 ；

（2）羟乙基纤维素配成2%的溶液，将羟乙基纤维素，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，低温保存备用 ；

（3）聚乙二醇4000配成6%的溶液，将聚乙二醇4000，加入到计量好的，且具有搅拌装置的水中，常温下搅拌，至均匀透明状液体保存备用 。

表1：  

Claims (3)

1.一种复合型化学抑尘剂，其特征在于，配方组分按质量百分比为：

 聚丙烯酸钠 0.01 ～ 0.03 %、羟乙基纤维素 0.04 ～ 0.09 %、聚乙二醇4000  0.5 ～ 1.5 %、甘油1.0 ～ 2.5 %及余量的水。

2.一种权利要求1所述的复合型化学抑尘剂的制备方法，其特征在于，将固体配方组分分别配成如下的水溶液，使用时按各组分质量含量配比进行混合，并加入甘油，搅拌均匀，即得，

（1）聚丙烯酸钠配成0.12%的溶液，将聚丙烯酸钠，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，备用 ；

（2）羟乙基纤维素配成2%的溶液，将羟乙基纤维素，加入到计量好的，且具有高速搅拌装置的水中，常温下搅拌3 ～4小时，至均匀透明状液体，低温保存备用 ；

（3）聚乙二醇4000配成6%的溶液，将聚乙二醇4000，加入到计量好的，且具有搅拌装置的水中，常温下搅拌，至均匀透明状液体，保存备用。

3.根据权利要求1所述的复合型化学抑尘剂，其特征在于，适用矿山尾矿库区及其道路运输的干滩区防尘，抑制尾矿粉尘飞扬的抗风、抗水、抗冻、抗酸碱性及强度在20m/s风速下，损量为2.42 g·m^-2·min^-1 ，连续5次水蚀实验，质量总损失率为0.06%　，经过连续5次冻、融、高温烘干的循环，冻蚀总量为15.8 g·m^-2，抗酸碱试验的酸、碱蚀量为3.0g·m^-2、2.85g·m^-2 ， 7.09g的钢球在1.2 m高度垂直自由落下的落球试验坑径为4mm 。