CN105602525A

CN105602525A - 一种协同保湿防冻煤尘抑制剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105602525A
Application number: CN201510817649.7A
Authority: CN
Inventors: 仵博万; 侯丽杰; 任亚莉
Original assignee: Longdong University
Current assignee: Longdong University
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-24
Also published as: CN105602525B

Abstract

本发明涉及一种协同保湿防冻煤尘抑制剂及其制备方法；所要解决的技术问题是运用复配协同增效技术提供一系列具有高效抑保湿尘防冻功能的煤尘抑制剂；由粘结剂、成膜剂、渗透剂、保湿剂、凝聚剂、抗冻剂和水构成。可用相关浓度的溶液混合制备，也可边溶解边加料；其质量百分数分别为氯化钙(33%)22-52，乙二醇(10%)4-16，甘油(30)0-8，CMC(2.5%)1-26，PVA(1%)0-26，PAM(1%)0-17，JFC(5%)？3-19，氯化镁(30%)0-22。使用时直接喷洒于煤堆、运煤通道等处即可，若以细水雾型喷洒，更有利于湿润与渗透，且能降低水的用量。

Description

一种协同保湿防冻煤尘抑制剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种协同保湿防冻煤尘抑制剂及其制各方法。

背景技术

煤尘不仅造成煤炭资源浪费和环境污染，而且可引发矿工的尘肺病和煤尘爆炸。研究结果表明，大气总悬浮微粒质量和人口死亡率之间存在着明显的关系。伦敦、斯托本维尔、费城三个城市的数据表明，每立方米空气中含100ugTSP，人口死亡率会增加6%。对老年人和患有呼吸疾病的人来说，肺气肿死亡率增加32%，支气管炎、哮喘死亡率增加12%，心血管疾病死亡率增加9%。在我国几乎每个煤场都存在着不同程度的扬尘污染问题，特别是北方地区，气候干燥多风的时候煤场扬尘就达到了十分严重的程度。

为解决煤炭开采、储存和运输中的扬尘和煤炭损失与健康等问题，最简单的方法是在煤表面喷水，但这种方法效果差。针对煤尘污染问题，各国对其进行大量的研究并取得了可喜的成果。李满等人研究了由烷基酚醚，十二烷基苯、AES等物质组成的煤尘抑制剂；罗萌等人研究了有较大电荷密度分子链的功能性树脂；肖彤等人研究了由水溶性聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钠、无水CaC1₂、无水MgC1₂、表面活性剂和水组成的煤尘抑制剂；谭卓英等人研究了由羧甲基淀粉、硅酸钠及丙三醇组成煤尘抑制剂；还有一些改性淀粉、或者淀粉接枝产物等。

现有技术也公开了一系列煤尘扬尘抑制剂。如：CN200710158471公开了煤粉尘抑制剂是由多种化合物组成的水溶性材料，各组分是：以苯丙乳液或乙丙乳液为主要成膜树脂：15%-20%、以聚乙烯醇或聚乙烯醇缩甲醛或聚丙烯酰胺为辅助成膜剂：25%-30%、以羟乙基纤维素为增稠剂：1%-2%、以六偏磷酸钠为分散剂：15%-20%、以五氯酚钠为防霉防腐剂：2%-3%、以活性白土为防尘剂：1%-2%、以磷酸三丁酯为消泡剂：1%-2%、以及钛白粉：15%-20%、色浆3%-5%。CN201210561414公开了一种煤炭运输抑尘防冻液是由以下原料（按重量份配比）制成的液体：水45-65、无水氯化钙10-38、乙二醇3-8、甘油5-10、羟丙甲基纤维素0.5-2。CN200910265220.6公开了一种煤尘抑制剂，由木质素磺酸钠20%-30%、丙烯酸12%-18%、双氧水0.4%-0.6%、氯化钙5%、四硼酸钠0.5%、甲基硅酸钠3%和水42%-59%组成。

有些抑尘剂虽试验效果良好，但未有效推广使用。主要原因是一些抑尘剂功能单一，常常达不到预期效果，不能完全适应现实中各种复杂的实际情况，而复合抑尘剂一次投资使用的成本也很高，一般企业不愿承担;此外，煤尘抑尘剂有其特殊性，不仅要求抑尘效果好，也要求不影响煤炭的后序加工利用。这些均影响了煤尘抑制剂的实际应用。因此，研究和推广一系列高效、低成本、无二次污染、具有复合功能的煤尘抑制剂和系列专用抑尘剂以适应不同情况很有现实意义，不仅能有效去除2.5微米以上的粉尘、减少粉尘危害；而且能够有效的降低并减少物料损耗，符合国家节能减排政策。

发明内容

为克服现有煤尘抑制剂不足，本发明以“建设资源节约型、环境友好型社会”为目标，运用复配协同增效技术提供一系列成本低、保湿防冻效果明显、无污染、性能优良的煤尘抑制剂，协同保湿防冻抑尘剂的特征在于：通过粘结剂、成膜剂、渗透剂、保湿剂、凝聚剂、抗冻剂和水等组分的复合作用达到最佳效果。所述粘结剂为聚丙烯酰胺和可溶性纤维素衍生物等；所述成膜剂为聚乙烯醇等;所述渗透剂为JFC和SDBS等；所述保湿剂为甘油和氯化钙等其他组分的复合作用；所述凝聚剂氯化镁和聚丙烯酰胺等的复合作用；所述抗冻剂为氯化钙和乙二醇等组分的复合作用；所述可溶性纤维素衍生物为羧甲基纤维素钠或丙基甲基纤维素等改性淀粉产品。

所述的煤尘抑尘剂的制备方法，先将各组组分溶解在水中配成相应浓度的溶液，后将各组分依次混合，搅拌均匀，即可得到煤尘抑尘剂成品。也可边溶解边加料。其质量百分数分别为氯化钙(33%)22-52，乙二醇(10%)4-16，甘油(30)0-8，CMC(2.5%)1-26，PVA(1%)0-26，PAM(1%)0-17，JFC(5%)3-19，氯化镁(30%)0-22。

所述的保湿防冻煤尘抑制剂的制备方法，各组分混合的最佳比例为：氯化钙(33%)40，乙二醇(10%)5，CMC(2.5%)10，PVA(1%)10，JFC(5%)15，PAM(1%)5，氯化镁(30%)15。

所述的保湿防冻煤尘抑制剂的制备方法，也可边溶解边加料。其特征在于，先在30kg水中加入1kgCMC，加热、搅拌使其充分溶解后，再加入1kgPAM，搅拌使充分溶解得A溶液；再将无水氯化钙33kg加到20kg水中，搅拌使其溶解后再将其与A溶液混合，然后加入乙二醇5kg、甘油6kg、JFCk3g等，充分搅拌使其混合均匀后，即得到成品。

所述煤尘抑制剂，以细水雾型喷洒，有利于湿润与渗透，且能降低水的用量。

具体实施案例

实施例1：先配制各组分溶液，再按比例混合之。

2.5%CMC溶液配制：称取25kgCMC溶于500kg水中，加热搅拌均匀，待其溶解完全后搅拌加水稀释至1000kg即可得2.5%CMC溶液。

称取1kgPAM溶于1000kgmL蒸馏水中，放置于温度为50℃的水浴锅中加热搅拌。配置PAM水溶液时应在搪瓷或塑料桶内进行，避免在铁制容器中，溶解时注意将产品均匀地缓慢地加入带有搅拌的容器内，应避免结大块，配置溶液适宜在常温或不高于60℃的水中进行，搅拌叶片不能有棱角，且转速不易太快，否则会导致产品的降解而失去效果。

按1%的比例称取适量PVA，将对应用量的水加热到沸腾，搅拌下加入PVA使之溶解。或者称取适量PVA，将对应用量的温水,在拌搅下(200-300转/分钟)慢慢将PVA撒进水中,停留过夜后拌搅(800-900转/分钟)20分钟之后,等待泡PAV全溶沫消失即可。

上述配制好的溶液按氯化钙(33%)40，乙二醇(10%)5，CMC(2.5%)10，PVA(1%)10，JFC(5%)15，氯化镁(30%)15混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例2：取配制好的溶液按氯化钙(33%)33，CMC(2.5%)26，PAM(1%)26，混合搅拌20min后，加入乙二醇5，JFC3，甘油6，继续搅拌使其混合均匀后，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例3：先将无水氯化钙25kg加到25kg水中，搅拌使其充分溶解，然后加入乙二醇6kg、甘油8kg，JFC3kg充分搅拌使其混合均匀，最后与加入1kgCMC的33kg水溶液混合，搅拌使其充分溶解，即得到成品。

实施例4：先在30kg水中加入1kgCMC，加热、搅拌使其充分溶解后，再加入1kgPAM，搅拌使充分溶解得A溶液；再将无水氯化钙33kg加到20kg水中，搅拌使其溶解后再将其与A溶液混合，然后加入乙二醇5kg、甘油6kg、JFCk3g等，充分搅拌使其混合均匀后，即得到成品。

实施例5：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)34，乙二醇(10%)4，CMC(2.5%)9，PVA(1%)4，JFC(5%)13，氯化镁(30%)4，PVA(1%)13混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例6：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)34，乙二醇(10%)11，CMC(2.5%)2，PVA(1%)9，JFC(5%)4，氯化镁(30%)17，PVA(1%)9混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例7：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)33，乙二醇(10%)8，CMC(2.5%)22，PVA(1%)3，JFC(5%)11，氯化镁(30%)22混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例8：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)22，乙二醇(10%)14，CMC(2.5%)16，PVA(1%)22，JFC(5%)11，氯化镁(30%)16混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例9：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)52，乙二醇(10%)16，CMC(2.5%)3，PVA(1%)6，JFC(5%)3，氯化镁(30%)19混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例10：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)41，乙二醇(10%)13，CMC(2.5%)5，PVA(1%)10，JFC(5%)10，氯化镁(30%)21混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例11：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)50，乙二醇(10%)6，CMC(2.5%)13，PVA(1%)6，JFC(5%)19，氯化镁(30%)6混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例12：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)44，乙二醇(10%)14，CMC(2.5%)3，PVA(1%)11，JFC(5%)6，氯化镁(30%)22混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

实施例13：取上述实施例1配制好的溶液按氯化钙(33%)34，乙二醇(10%)11，CMC(2.5%)4，PVA(1%)9，JFC(5%)9，氯化镁(30%)17，PVA(1%)17混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

上述的案例只是本产品优化的实施案例的描述，并非对本发明的实施范围的限定，在不脱离本发明设计启示的前提下本领域的普通技术人员读本发明做出的变形和改进，都在本发明的权利要求书的保护的范围内。

Claims

1.一种协同保湿防冻抑尘剂，其特征在于包括：粘结剂、成膜剂、渗透剂、保湿剂、凝聚剂、抗冻剂和水。

2.根据权利要求1，所述粘结剂为聚丙烯酰胺和可溶性纤维素衍生物；所述成膜剂为聚乙烯醇等;所述渗透剂为JFC和SDBS等；所述保湿剂为甘油和氯化钙等其他组分的复合作用；所述凝聚剂氯化镁和聚丙烯酰胺等的复合作用；所述抗冻剂为氯化钙和乙二醇等组分的复合作用。

3.根据权利要求1所述的煤尘抑制剂，其特征在于，所述煤尘抑制剂由所述粘结剂、所述成膜剂、所述渗透剂、所述保湿剂、所述凝聚剂、所述抗冻剂和水组成。

4.根据权利要求1-2所述的煤尘抑制剂，其特征在于:所述可溶性纤维素衍生物为羧甲基纤维素钠或丙基甲基纤维素等改性淀粉产品。

5.根据权利要求1-2所述的煤尘抑制剂，其特征在于运用复配协同增效技术所得各组分水溶液的浓度与混合质量配比为：其质量百分数分别为氯化钙(33%)22-52，乙二醇(10%)4-16，甘油(30)0-8，CMC(2.5%)1-26，PVA(1%)0-26，PAM(1%)0-17，JFC(5%)3-19，氯化镁(30%)0-22。

6.权利要求1-5中任一项所述煤尘抑制剂的制各方法，其特征在于，先将各组组分溶解在水中配成相应浓度的溶液，后将各组分依次混合，搅拌均匀，即可得到煤尘抑尘剂成品。

7.权利要求1-6所述的煤尘抑尘剂的制备方法，其特征在于，各组分混合的最佳比例为：氯化钙(33%)40，乙二醇(10%)5，CMC(2.5%)10，PVA(1%)10，JFC(5%)15，氯化镁(30%)15混合，搅拌均匀，即可得保湿防冻煤尘抑制剂，用时稀释。

8.根据权利要求1-2所述的煤尘抑制剂，其特征在于运用复配协同增效技术所得煤尘抑尘剂的制备方法，其特征在于，先在30kg水中加入1kgCMC，加热、搅拌使其充分溶解后，再加入1kgPAM，搅拌使充分溶解得A溶液；再将无水氯化钙33kg加到20kg水中，搅拌使其溶解后再将其与A溶液混合，然后加入乙二醇5kg、甘油6kg、JFCk3g等，充分搅拌使其混合均匀后，即得到成品。

9.权利要求1-8中所述煤尘抑制剂，以细水雾型喷洒，有利于湿润与渗透，且能降低水的用量。