CN103320094A - 一种固体型化学抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固体型化学抑尘剂的制备方法，其制备过程：将质量份数为2～5份聚乙烯醇、100份水混合，再将3～10份丙烯酸、15～35份乙酸乙烯酯和5～15份丙烯酸丁酯各1/3的量，以及0.5～2.5份乳化剂，进行充分乳化；加入0.5～5份引发剂，滴加丙烯酸、乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯各剩余2/3单体；加入1.5～3.5份交联剂溶液、15～40份淀粉和10～20份聚丙烯酰胺，用氢氧化钠调节pH，得乳白色稠状液体；将乳白色液体过滤、烘干，得本发明的固体型化学抑尘剂白色粉末。本发明的固体化学抑尘剂方便运输，使用方便。使用后能在粉堆表面形成一固化层，同时具有润湿、粘结特性，起到高效、长时间防止粉尘飞扬的效果。

Description

一种固体型化学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，涉及一种固体型化学抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂主要用于抑制矿物在开采、堆放及运输过程中产生的扬尘。
背景技术
粉尘污染是世界公害之一，矿山的粉尘污染尤其突出，矿山在开采、堆存、运输、加工等多个环节中会产生大量的粉尘。粉尘对大气环境和生产安全带来严重危害，同时也对作业人员带来严重的职业病隐患。
目前，国内外研制的抑尘方法普遍是采用化学抑尘剂，其成分主要具有润湿保水型的表面活性剂、具有粘性的高分子有机化合物和具有吸湿性的无机盐类。这类抑尘剂的功能往往单一，仅考虑到粉尘表面的疏水性或亲水性物理性质方面，常常达不到预期效果。同时，这些抑尘剂普遍以液体型抑尘剂形式存在，增加了运输成本。经检索专业技术数据，国内外未见相关报道和专利申请。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固体型化学抑尘剂及其制备方法，这种抑尘剂方便运输，使用时兑水溶解即可。也可以根据气候环境，添加助剂和水复配使用，与液体型抑尘剂具有同等效果。本发明制备出的固体型化学抑尘剂，抑尘效果好且使用方便。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种固体型化学抑尘剂，由下述质量份数的原料制备而成：
Figure BDA00003427731400011
Figure BDA00003427731400021
进一步地，本发明固体型化学抑尘剂中：
所述交联剂为丙三醇、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯或乙二醇双丙烯酸酯中的一种或两种；
所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10、Tween-80或Span-80中的一种或两种；
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢水溶液、亚硫酸钠或硫酸亚铁中的一种或两种。
其中，过氧化氢水溶液为30%的过氧化氢水溶液。
相应地，本发明还给出了一种固体型化学抑尘剂的制备方法，其制备方法如下：
①将向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中加入质量份数为2～5份聚乙烯醇和100份水，升温并搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温；
②加入质量份数为3～10份丙烯酸、15～35份乙酸乙烯酯和5～15份丙烯酸丁酯各1/3的量，以及0.5～2.5份乳化剂，进行充分乳化20min；
③加入质量份数为0.5～5份引发剂，同时调节温度至70～85℃，由滴液漏斗中滴加丙烯酸、乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯各剩余2/3单体，滴加时间2h；
④加入1.5～3.5份交联剂溶液、15～40份淀粉和10～20份聚丙烯酰胺，搅拌使之充分反应1～2h；用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应，得乳白色稠状液体；
⑤将乳白色液体通过过滤、置于烘箱中干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
进一步地，本发明固体型化学抑尘剂的制备方法中：
所述步骤①中升温至90℃并搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至60～70℃。
所述步骤⑤中置于烘箱中干燥温度为70～80℃。
本发明固体型化学抑尘剂在矿物开采、堆放及运输过程中产生的扬尘中应用，使用时兑水溶解即可。也可以根据气候环境，添加助剂和水复配使用，与液体型抑尘剂具有同等效果。固体型化学抑尘剂的使用方法：
①使用的原料与配方为质量份数为固体抑尘剂1～5份、活性剂0～0.5份、乳化剂0～0.5份，水100份。
所述的活性剂为丙二醇、丙三醇、PEG-200或PEG-400中的一种或两种；所述的乳化剂为平平加-O、Tween-80、Span-80、OP-10中的一种或两种；所述的水为蒸馏水或自来水。
②制备过程：在料灌中加入水，升温至40～60℃。加入固体抑尘剂、活性剂和乳化剂，充分机械搅拌，搅拌至固体抑尘剂完全溶解后降至室温，即抑尘剂水溶液。现场使用时将此抑尘剂水溶液注入喷洒器，喷洒用量1.0～2L/m2。
本发明的固体化学抑尘剂方便运输，使用时在常温状态下即可与水配比完成。使用后能在粉堆表面形成一固化层，同时具有润湿、粘结特性，起到高效、长时间防止粉尘飞扬的效果。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。但是所述实例并不构成对本发明的限制。
制备本发明固体型化学抑尘剂的制备方法，包括下述步骤：
首先制备固体型化学抑尘剂：
将向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中加入质量份数为2～5份聚乙烯醇和100份水，升温至90℃并开动搅拌器进行搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至60～70℃。然后加入3～10份丙烯酸、15～35份乙酸乙烯酯和5～15份丙烯酸丁酯各1/3的量，以及全部乳化剂0.5～2.5份，进行充分乳化。20min后，加入0.5～5份引发剂进行反应，调节温度至70～85℃，由滴液漏斗中滴加丙烯酸、乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯各剩余2/3单体，滴加时间2h。再加入1.5～3.5份交联剂溶液、15～40份淀粉和10～20份聚丙烯酰胺，搅拌使之充分反应1～2h。用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应，得乳白色稠状液体。将乳白色液体通过过滤、置于烘箱中70～80℃烘箱干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
上述交联剂为丙三醇、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯或乙二醇双丙烯酸酯中的一种或两种；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10、Tween-80或Span-80中的一种或两种；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢水溶液、亚硫酸钠或硫酸亚铁中的一种或两种；水为蒸馏水或自来水。
本发明固体型化学抑尘剂的使用方法：
在料灌中加入水（以质量份数计100份），升温至40～60℃。加入固体抑尘剂1～5份、活性剂0～0.5份和乳化剂0～0.5份，充分机械搅拌，搅拌至固体抑尘剂完全溶解后降至室温，即抑尘剂水溶液。现场使用时将此抑尘剂水溶液注入喷洒器，喷洒用量1.0～2L/m2。
上述活性剂为丙二醇、丙三醇、PEG-200或PEG-400中的一种或两种；乳化剂为平平加-O、Tween-80、Span-80或OP-10中的一种或两种；水为蒸馏水或自来水。
下面通过具体实施例对本发明的制备方法做进一步详细说明。
实施例1
将向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中加入2份聚乙烯醇和100份水，升温至90℃并开动搅拌器进行搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至60℃。加入丙烯酸3份、乙酸乙烯酯15份和丙烯酸丁酯15份各1/3的量，以及乳化剂十二烷基苯磺酸钠0.5份，进行充分乳化。20min后，加入引发剂过硫酸铵0.5份进行反应，调节温度至85℃，由滴液漏斗中滴加剩余2/3单体丙烯酸2份、乙酸乙烯酯10份和丙烯酸丁酯10份，滴加时间2h。加入交联剂丙三醇溶液1.5份、淀粉15份和聚丙烯酰胺20份，搅拌使之充分反应1h。用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应得乳白色稠状液体。将乳白色液体通过过滤、70℃烘箱干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
取质量份数为1份固体型化学抑尘剂加入料灌中，再加入活性剂丙三醇0.5份，水100份，升温至40℃，充分机械搅拌，待固体抑尘剂完全溶解后降至室温，得抑尘剂水溶液。然后注入喷洒器，进行喷洒防尘。
实施例2
将向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中加入5份聚乙烯醇和100份水，升温至90℃并开动搅拌器进行搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至70℃。加入丙烯酸10份、乙酸乙烯酯25份和丙烯酸丁酯5份各1/3的量，以及乳化剂十二烷基硫酸钠2份，进行充分乳化。20min后，加入引发剂30%的过氧化氢水溶液1.5份进行反应，调节温度至70℃，由滴液漏斗中滴加剩余2/3单体丙烯酸6.67份、乙酸乙烯酯16.67份和丙烯酸丁酯3.34份，滴加时间2h。加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺3.5份、淀粉40份和聚丙烯酰胺10份，搅拌使之充分反应2h。用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应得乳白色稠状液体。将乳白色液体通过过滤、80℃烘箱干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
取质量份数为5份固体型化学抑尘剂加入料灌中，再加入乳化剂Tween-800.5份，水100份，升温至50℃，充分机械搅拌，待固体抑尘剂完全溶解后降至室温，得抑尘剂水溶液。然后注入喷洒器，进行喷洒防尘。
实施例3
将向装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中加入4份聚乙烯醇和100份水，升温至90℃并开动搅拌器进行搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至65℃。加入丙烯酸6份、乙酸乙烯酯35份和丙烯酸丁酯10份各1/3的量，以及乳化剂OP-10和Tween-80按任意比例的混合物共2.5份，进行充分乳化。20min后，加入引发剂亚硫酸钠和硫酸亚铁按任意比例的混合物共3.5份进行反应，调节温度至75℃，由滴液漏斗中滴加剩余2/3单体，滴加时间2h。加入交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯和乙二醇双丙烯酸酯按任意比例的混合物溶液共2.5份、淀粉30份和聚丙烯酰胺15份，搅拌使之充分反应1.5h。用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应得乳白色稠状液体。将乳白色液体通过过滤、75℃烘箱干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
取质量份数为3份固体型化学抑尘剂加入料灌中，再加入活性剂PEG-2000.3份和乳化剂平平加-O0.2份，水100份，升温至60℃，充分机械搅拌，待固体抑尘剂完全溶解后降至室温，得抑尘剂水溶液。然后注入喷洒器，进行喷洒防尘。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种固体型化学抑尘剂，其特征在于，由下述质量份数的原料制备而成：
Figure FDA00003427731300011
2.根据权利要求1所述的固体型化学抑尘剂，其特征在于，所述交联剂为丙三醇、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯或乙二醇双丙烯酸酯中的一种或两种；
所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10、Tween-80或Span-80中的一种或两种；
所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢水溶液、亚硫酸钠或硫酸亚铁中的一种或两种。
3.根据权利要求2所述的固体型化学抑尘剂，其特征在于，所述过氧化氢水溶液为30%的过氧化氢水溶液。
4.一种固体型化学抑尘剂的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：
①向反应釜中加入质量份数为2～5份聚乙烯醇和100份水，升温并搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温；
②加入质量份数为3～10份丙烯酸、15～35份乙酸乙烯酯和5～15份丙烯酸丁酯各1/3的量，以及0.5～2.5份乳化剂，充分乳化20min；
③加入质量份数为0.5～5份引发剂，同时调节温度至70～85℃，由滴液漏斗中滴加丙烯酸、乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯各剩余2/3单体，滴加时间2h；
④加入1.5～3.5份交联剂溶液、15～40份淀粉和10～20份聚丙烯酰胺，搅拌1～2h；用氢氧化钠水溶液调节反应溶液的PH=7，停止反应，得乳白色稠状液体；
⑤将乳白色稠状液体过滤、置于烘箱中干燥，得白色粉末，即为本发明的固体型化学抑尘剂。
5.根据权利要求4所述的固体型化学抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤①中升温至90℃并搅拌，待聚乙烯醇完全溶解后降温至60～70℃。
6.根据权利要求4所述的固体型化学抑尘剂的制备方法，其特征在于，所述步骤⑤中置于烘箱中干燥温度为70～80℃。
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