CN108441172A - 一种防冻型粉尘团粒剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化工领域，具体涉及到一种防冻型粉尘团粒剂及其应用。所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐1～5、月桂醇聚氧乙烯醚4～15、十二烷基硫酸盐2～8、异构醇聚醚4～15、湿润剂2～7、水65～75。本发明提供的粉尘团粒剂由经济环保的原料制备获得，整个制备工艺简单，易操作，而且对环境不产生污染。此外，将该环保型粉尘团粒剂与压缩空气混合后从喷嘴高速喷出，形成高速雾化射流，不仅降低了水滴表面张力，大大提高了水雾与粉尘的结合能力，降尘率达到95％以上，而且喷雾后地面不形成积水。而且，本申请提供的粉尘团粒剂在低温下的稳定性很好，较低的温度下依然保持很好的粉尘团粒、絮凝沉降的效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及到一种防冻型粉尘团粒剂及其应用。
背景技术
扬尘污染危害环境和人体健康，已成为世界污染难题。随着我国工业化程度加深，扬尘污染问题越发严重，尘源主要有沙漠、公路、铁路、码头、矿山、煤场、采矿、采石、水泥厂、化工厂、火力发电厂及建设施工现场等。扬尘污染不仅造成大量资源损失，而且污染周边环境，影响人们正常生产和生活。随着环保意识的增强，人们对扬尘污染的治理日益重视，对有效防尘抑尘方法需求更为迫切。
目前我国最常用的抑尘方法是洒水抑尘法，洒水防尘的作用主要在于湿润颗粒细小的干燥粉尘，增加粉尘含湿量，从而使其密度增大，并粘结成较大的颗粒，使之在外力作用下不能飞扬，洒水操作简单，但需浪费大量水资源，且大多数情况下，当水蒸发后，微尘含量会剧增，而且水分抗蒸发能力差，有效抑尘时间较短(夏季高温不足半小时)，耐寒性能差容易冻结。
随着本领域技术的不断发展，近年来，化学抑尘技术得到发展，化学抑尘剂主要分为湿润剂、粘接剂和凝聚剂三大类；首先是润湿型抑尘剂，一般由非极性亲油碳氢链部分和极性亲水基团共同构成，采用湿润型化学抑尘剂缺点是同一种湿润剂的适用范围小，有引起二次污染的可能，而且不具有较强的粘结粉尘能力。其次，是粘结型抑尘剂主要包括油类产品和造纸、酒精工业的废液、废渣等有机粘性材料；但由于这类抑尘剂种类稀少，有异味，可能还会排放有害成分，而引起土壤、地下水及周围环境污染，并存在加工工艺复杂以及成本较高等缺陷。然后，是凝聚剂即聚合高分子抑尘剂，采用简单有机合成方法，原料可分为淀粉类、纤维素类和合成树脂类等，作为特殊功能高分子材料，它具有良好的吸水、保水、吸湿、保湿、放湿和粘性等特性，因此可作为有效抑尘剂，且具有溶解性能良好，可作为更加安全、性质稳定、对环境友好的抑尘剂。复合型化学抑尘剂是将两种或多种以上的抑尘剂复合，从而将湿润、粘结凝并及吸湿保水等功能共同起作用。因此，复合型抑尘剂具有抑尘效果优越、适用范围广泛等特点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐1～5、月桂醇聚氧乙烯醚4～15、十二烷基硫酸盐2～8、异构醇聚醚4～15、湿润剂2～7、水65～75。
作为一种优选的技术方案，所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐和月桂醇聚氧乙烯醚的重量比例为1：5。
作为一种优选的技术方案，所述十二烷基硫酸盐的重量至少占所述粉尘团粒剂总重量的3.0％。
作为一种优选的技术方案，所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚；所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚以羟基为计的分子量为1000～3000g/mol。
作为一种优选的技术方案，所述粉尘团粒剂还包括1～5重量份的淀粉共聚物和0.5～1重量份的2-甲基异柠檬酸钠。
作为一种优选的技术方案，所述淀粉共聚物的制备单体包括淀粉；所述淀粉为支链淀粉；所述支链淀粉的重均分子量为18～22万。
作为一种优选的技术方案，所述淀粉共聚物的制备原料还包括α-烯烃磺酸盐和丙烯酸类化合物；所述α-烯烃磺酸盐选自α-烯烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钾、α-烯烃磺酸铵中的任意一种或多种。
作为一种优选的技术方案，所述淀粉共聚物的制备原料中所述丙烯酸类化合物上的羧基和所述α-烯烃磺酸盐上的磺酸根之间的摩尔比例为(1.2～2.5)：1。
本发明的第二个方面提供了上面所述的粉尘团粒剂的使用方法，将粉尘团粒剂与压缩空气混合后喷洒使用。
本发明的第三个方面提供了上面所述的粉尘团粒剂的应用，应用于冶金和石化行业的粉尘抑制。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
有益效果：本发明提供的粉尘团粒剂由经济环保的原料制备获得，整个制备工艺简单，易操作，而且对环境不产生污染。此外，将该环保型粉尘团粒剂与压缩空气混合后从喷嘴高速喷出，形成高速雾化射流，不仅降低了水滴表面张力，大大提高了水雾与粉尘的结合能力，降尘率达到95％以上，而且喷雾后地面不形成积水。而且，本申请提供的粉尘团粒剂在低温下的稳定性很好，较低的温度下依然保持很好的粉尘团粒、絮凝沉降的效果。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。
“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐1～5、月桂醇聚氧乙烯醚4～15、十二烷基硫酸盐2～8、异构醇聚醚4～15、湿润剂2～7、水65～75。
月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为乙氧基化烷基硫酸盐，是用月桂醇与环氧乙烷经过加成反应制备月桂醇醚，然后再硫酸化而得的一类化合物。在水中发生电离生成阴离子，是一类重要的阴离子型表面活性剂。本发明中的月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐可以为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钾、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸铵等；优选的，所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠。
月桂醇聚氧乙烯醚为聚氧乙烯脂肪醇醚，是月桂醇在无水和无氧气存在的情况下与环氧乙烷开环聚合反应得到的一类两亲性聚合物。月桂醇聚氧乙烯醚分子链中含有醚键，柔性高，聚合物分子链能够发生移动或链段转动等温度较低，水中稳定性较好。本发明中的月桂醇聚氧乙烯醚为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐制备过程中硫酸化前的产物。
申请人发现采用相同的烷基醇聚氧乙烯醚和由此烷基醇聚氧乙烯醚硫酸化制备得到的烷基醇聚氧乙烯醚硫酸盐时，所得的粉尘团粒剂的抑尘效果最好。可能的原因是，采用相同的分子链的时候，这两种组分在所述的粉尘团粒剂中更有利于有序排列，使得所得粉尘团粒剂的表面张力小，在喷洒用于抑制粉尘的过程中容易形成细小的液滴，具有更大的比表面积，有利于与更多的粉尘接触，从而具有更好的粉尘抑制效果
申请人发现，控制月桂醇聚氧乙烯醚及其硫酸盐的重量比例，使其在5：1左右的时候，可以提高所得的粉尘团粒剂的吸附粉尘的量，同时还可以加快吸附速度。此外，申请人还意外的，控制上述比例还有助于提高所得粉尘团粒剂的稳定性，尤其提高低温下的稳定性能，使其在更低的温度下依然不凝聚，具有很好的粉尘抑制效果。
在一种优选的实施方式中，所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐和月桂醇聚氧乙烯醚的重量比例为1：5。
十二烷基硫酸盐是十二烷基醇和氯磺酸经硫酸化生成烷基硫酸酯，然后与氢氧化钠等中和后经漂白、沉降、喷雾干燥等手段制备得到的阴离子型化合物。可以为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钾、十二烷基硫酸铵等。优选的，所述十二烷基硫酸盐为十二烷基硫酸钠。十二烷基硫酸钠分子链中的硫酸根中的氧原子与体系中的水分子形成氢键作用，而其中的疏水碳链在硫酸根与水的吸附作用、以及与体系中的淀粉共聚物等的物理化学作用下下发生倾斜，发生一定的弯曲，有利于提高十二烷基硫酸钠与水分子之间的结合能，提高其稳定性。当其中的疏水分子链长度较短的时候其处于伸直链的构型，对硫酸根与水的结合能的提升不显著，而当疏水链长度太长时，分子链的过分的弯曲，互相缠绕，阻碍硫酸根与水分子之间的接触概率，导致稳定性较弱。
此外申请人发现，粉尘团粒剂中的十二烷基硫酸钠含量的多少对其抑制粉尘的能力有很大的影响。由于十二烷基硫酸钠对水的吸附能力强，所得的粉尘团粒剂在喷洒的时候对粉尘的润湿效果较好，使粉尘更容易絮凝沉降。
在一种优选的实施方式中，所述十二烷基硫酸盐的重量至少占所述粉尘团粒剂总重量的3.0％。
润湿剂是能使固体物料更易被水浸湿的物质，本发明中的润湿剂是通过降低固体表面张力或界面张力，使水能展开在固体物料表面上，或透入其表面，而把固体物料润湿的表面活性剂。当润湿剂与粉尘固体接触时，亲油基团附着于固体表面，亲水基向外伸向液体中，使液体在固体表面形成连续相，从而使粉尘团粒剂容易与粉尘作用，提高抑尘效率。本发明中的一种优选的实施方式中，所述润湿剂采用聚氧乙烯聚氧丙烯醚；优选的，所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚以羟基为计的分子量为1000～3000g/mol。
本发明中的润湿剂具有亲水和亲油基团的非离子型表面活性剂，申请人发现润湿剂的浊点对粉尘团粒剂的粉尘抑制效果有较大的影响，浊点太低或太高都会降低粉尘团粒剂的团粒抑尘效果，也会影响粉尘团粒剂的稳定性，可能的原因是当润湿剂的浊点太低时，粉尘团粒剂在喷洒抑制粉尘时水分与润湿剂相分离，不易使润湿剂分子链舒展，裸露活性基团，导致与粉尘接触的概率降低。而当其浊点太高时，润湿剂分子链与水分子、淀粉共聚物等组分之间的氢键、范德华力等作用力太强，在使用过程中其表面张力变大，与粉尘接触时不容易往粉尘内部渗透，也会在一定程度上阻碍其在粉尘表面的铺展，导致其粉尘絮凝的效果减弱。同时也因润湿剂与体系中的淀粉共聚物等组分其协同作用，阻碍低温下体系中水分子之间的相互缔合，有序排列而凝固，降低其粉尘抑制作用。
在一种优选的实施方式中，所述润湿剂在水中的浊点在30～45℃之间。
在一种优选的实施方式中，所述粉尘团粒剂还包括1～5重量份的淀粉共聚物和0.5～1重量份的2-甲基异柠檬酸钠。
淀粉共聚物是淀粉与其它共聚单体在引发剂的作用下打开糖元六元环结构，产生自由基，经过链式聚合将工具单体接枝到淀粉分子链上所得的共聚体。通过自由基聚合打断淀粉的环状结构，提高其分子链的柔性。同时在淀粉分子链上随机引入其它共聚单体，减弱淀粉分子链上羟基等极性基团之间的氢键、范德华力等相互作用力，破坏淀粉分子链紧密堆积的聚集态结构，将被包覆在内部的羟基等极性基团裸露出来，在提高淀粉化合物的水溶性的同时提高对粉尘表面的粘附能力。申请人发现淀粉共聚物中采用的淀粉分子的链结构对粉尘团粒剂最终的效果影响较大，采用直链淀粉时共聚效果不好，对所得粉尘团粒剂抑制粉尘效果的帮助不够明显，而且对其低温稳定性的促进作用不明显。可能的原因是，直链淀粉的分子链结构规整度较高，分子链有序排列，容易结晶和絮凝，水溶液稳定性较差。而且在共聚的过程中被引发剂引发打开的糖元六元环结构的位置比较集中，有部分分子链结构中的环状结构依然保持原来的聚集态形式，导致引入的共聚单体对这些结构的作用力较弱，而且又因为引入的共聚单体与淀粉分子链发生反应的位置比较集中，也会使此共聚单体之间的作用力提高，有促使该分子的链结构有序排列，紧密堆积的趋势，对其水溶液的稳定性和对粉尘团粒抑制效果的提升不利。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉共聚物的制备单体包括淀粉；所述淀粉为支链淀粉；优选的，所述支链淀粉的重均分子量为18～22万。
α-烯烃磺酸盐是α-烯烃经磺化、中和、水解，SO3与不饱和烃相接制得的一种化合物。用SO3磺化α-烯烃是一个较为复杂的过程，反应热与烷基苯相比高出30％，反应速度是与烷基苯反应的100倍。生产能力相当于烷基苯的60％。采用Ballestra多管降膜式磺化反应器、Chemithon双膜磺化反应器和Lion“T-O”等温磺化反应器等进行连续磺化，可以获得优质的α-烯烃磺酸盐，实现工业化生产。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉共聚物的制备原料还包括α-烯烃磺酸盐；所述α-烯烃磺酸盐选自α-烯烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钾、α-烯烃磺酸铵中的至少一种。优选的，所述α-烯烃磺酸盐是甲代烯丙基磺酸钠。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉共聚物的制备原料还包括丙烯酸类化合物。
所述丙烯酸类化合物为具有羧基和乙烯基的化合物，可以为丙烯酸、甲基丙烯酸等。申请人发现上述丙烯酸类化合物中的羧基含量与α-烯烃磺酸盐中磺酸根的含量比例对粉尘抑制剂的抑制率和抑制速度有很大的影响。当淀粉共聚物制备原料中α-烯烃磺酸盐的含量多，即共聚物中的磺酸根含量多时，所得的淀粉共聚物对粉尘颗粒的静电作用力强，可以快速吸附在粉尘颗粒上，但是由于其表面张力变小，被粉尘团粒剂包覆在粉尘颗粒之间的粘结性较弱，而随着团粒剂中水分的挥发，只使粉尘颗粒的稍微粒径变大，也不会使粉尘颗粒絮凝，沉降达到抑制粉尘的效果。而当丙烯酸类化合物的量变多，淀粉共聚物中的羧基含量变多时，被团粒剂包覆的粉尘颗粒之间容易粘结，粒径变大，容易絮凝沉降，但是由于团粒剂与粉尘颗粒间的作用力相对较弱，团粒剂吸附的粉尘较少，导致其抑制粉尘的效果减弱。而且申请人意外的发现，所述丙烯酸类化合物中的羧基和所述α-烯烃磺酸盐中的磺酸根之间的摩尔比例为1.6：1时，所得的粉尘团粒剂的抑制粉尘效果好的同时，好具有很好的低温稳定性。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉共聚物的制备原料中所述丙烯酸类化合物上的羧基和所述α-烯烃磺酸盐上的磺酸根之间的摩尔比例为(1.2～2.5)：1；更为优选的，所述丙烯酸类化合物中的羧基和所述α-烯烃磺酸盐中的磺酸根之间的摩尔比例为1.6：1。
在一种优选的实施方式中，所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
本发明中的异构醇聚醚可以为异构十醇聚醚，如凯必特化工E-1003、E-1005、E-1006、E-1009、E-1007、巴斯夫Xp-30、巴斯夫Xp-50、巴斯夫Xp80、巴斯夫Xp100等；异构十三醇聚醚，如凯必特化工E-1303、E-1304、E-1306、E-1308、E-1310、E-1312、巴斯夫TO3、巴斯夫TO5、巴斯夫TO7、巴斯夫TO 10等。
申请人发现本申请提供的粉尘团粒剂在使用过程中具有很好的团粒效果，可以很好的将粉尘颗粒包覆，并将其相互粘结，絮凝沉降，起到很好的抑制粉尘飞扬，四处弥漫的作用，通过直读式粉尘浓度测量仪测量喷洒粉尘团粒剂前后粉尘浓度后发现使用本申请提供的粉尘团粒剂可以将粉尘的浓度下降到原来的将近四十分之一，与使用水抑制粉尘相比较其效果取得了显著性的进步。此外，申请人意外的发现，本申请提供的粉尘团粒剂不仅具有好的粉尘团粒、絮凝沉降的效果，还具有很好的稳定性，在不使用防冻剂的前提下，在较低的温度下依然不凝固，不分层，依然具有很好的抑尘效果。可能的原因是，月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂醇聚氧乙烯醚、淀粉共聚物、2-甲基异柠檬酸钠等组分之间起协同作用，促进这些组分与水分子之间的相互作用力，阻碍水分子之间的缔合，避免在低温下水分子之间相互作用，有序排列，紧密堆积而絮凝。其中淀粉共聚物分子内具有淀粉分子链上的羟基、丙烯酸类化合物上的羧基，以及α-烯烃磺酸盐上的磺酸根等极性基团支架产生较强的分子内和分子间氢键，形成物理交联的结构，随机穿插在体系中的水分子中间，将体系中俄水分子束缚在多个小空间内，阻碍分子之间的相互缔合。而且由于本申请提供的粉尘团粒剂为水溶性体系，体系中的2-甲基异柠檬酸钠、十二烷基硫酸盐等组分中有部分成分以离子态的形式存在，这些成分与淀粉共聚物分子链相互作用的同时也与水分子相互作用，而且烷基硫酸盐、α-烯烃磺酸盐等中的硫酸根、磺酸根等基团中的硫、氧等元素在与金属离子的静电作用力，以及与淀粉共聚物等聚合物分子链中的范德华力、分子间氢键作用力等作用下与水分子的结合能升高，与水结合形成的水合物稳定性得到提高。
而且由于月桂醇聚氧乙烯醚、异构醇聚醚等组分降低体系的表面张力，减弱体系中的组分发生自由移动，或分子链发生转动或旋转等所需要的能量，使体系中的组分在低温下依然能够打破分子链之间的位垒，依然可以改变其构象，同时由于其发生的移动或转动破坏水分子等自由粒子的有序堆积，导致体系中难以成核，难以形成晶种，阻碍体系中各个组分的凝结，从而改善粉尘团粒剂在低温下的稳定性。而当体系共聚淀粉、润湿剂等组分的分子量太高，或分子链太过规整时导致体系中的缠结点太多，形成的物理化学交联密度太高，如水等小分子、链段等发生旋转、转动、自由移动等受阻，而且在交联密集处容易成核，使分子链在该核上有序堆积，成长成晶粒，导致体系各组分的凝固。
本发明的第二个方面提供了上面所述的粉尘团粒剂的使用方法，将粉尘团粒剂与压缩空气混合后喷洒使用。
将粉尘团粒剂与压缩空气混合后从喷嘴高速喷出，形成高速雾化射流，不仅降低了水滴表面张力，大大提高了水雾与粉尘的结合能力，喷雾后地面不形成积水。
本发明的第三个方面提供了上面所述的粉尘团粒剂的应用，应用于冶金和石化行业的粉尘抑制。
本发明中的粉尘团粒剂可以将其中的各个组分搅拌混合即可制备得到。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，购于国药化学试剂。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐1、月桂醇聚氧乙烯醚4、十二烷基硫酸盐2、异构醇聚醚4、淀粉共聚物1、湿润剂2、2-甲基异柠檬酸钠0.5、水65。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为18万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.22g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
实施例2
实施例2提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐5、月桂醇聚氧乙烯醚15、十二烷基硫酸盐8、异构醇聚醚15、淀粉共聚物5、湿润剂7、2-甲基异柠檬酸钠1、水75。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为22万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.45g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
实施例3
实施例3提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1003)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
实施例4
实施例4提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、湿润剂4、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约34℃。
实施例5
实施例5提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1003)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约1000g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约40℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例1
对比例1提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2900g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约60℃。
所述淀粉共聚物的制备方法与实施例3相同。
对比例2
对比例2提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的直链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例3
对比例3提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.8g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例4
对比例4提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.12g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例5
对比例5提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.18g/ml丙烯酰胺(CAS号79-06-1)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例6
对比例6提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2000g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约23℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例7
对比例7提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.24g/ml丙烯酸钠(CAS号7446-81-3)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例8
对比例8提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐0.5、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例9
对比例9提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1007)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约8000g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点超过100℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例10
对比例10提供的粉尘团粒剂为水。
对比例11
对比例11提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1003)；所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚分子量约2450g/mol(以羟基数计)，在水中的浊点约33℃。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为80万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
对比例12
对比例12提供了一种粉尘团粒剂，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐2、月桂醇聚氧乙烯醚10、十二烷基硫酸盐4、异构醇聚醚10、淀粉共聚物3、湿润剂4、2-甲基异柠檬酸钠0.7、水70。
所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐为月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠(牌号为AES-70)；所述月桂醇聚氧乙烯醚的牌号为AEO-9；所述十二烷基硫酸钠的牌号为K12；所述异构醇聚醚为异构十醇聚醚(牌号为E1003)；所述润湿剂为蓖麻油丁二酸酯磺酸钠。
所述淀粉共聚物的制备方法包括如下步骤：
取8.0g淀粉(重均分子量为21万的支链淀粉)加入到120ml水中，在60℃搅拌溶解15min，并在氮气保护和搅拌条件下滴加10ml的0.8wt％过硫酸铵水溶液，搅拌混合8min，然后分别加入10ml的0.3g/ml丙烯酸水溶液和10ml的0.4g/ml甲代烯丙基磺酸钠(CAS号1561-92-8)水溶液，搅拌，充分混合后调节温度至45℃，反应1.5小时，浓缩，烘干得到所述淀粉化合物。
性能评价
1.粉尘抑制性能测试
对本申请提供的实施例和对比例所提供的粉尘团粒剂分别进行28℃和-5℃下的粉尘抑制性能测试，具体操作如下：取等量的冶金过程中产生的粉尘，进行过筛等处理，并喷入粉尘抑制试验箱中，并往试验箱内鼓风，使粉尘飞扬，等到试验箱内的CCZ1000直读式粉尘浓度测量仪中的示数达到700mg/m3，并稳定后，以相同的压力与压缩空气混合雾化后往试验箱内喷入粉尘团粒剂，测试试验后的粉尘浓度。其次，还观察试验箱底部是否形成积水，积水程度的多少以“+”来表示，“+”越多，积水越严重。此外，取相同量的实施例和对比例提供的粉尘团粒剂在-8℃的冰箱内放置2小时后取出，观察知否有凝固、分层等情况出现，发现实施例3提供的粉尘团粒剂并没有出现明显的凝固或分层等现象出现，其余样品均出现不同程度的分层或凝固等现象。
表1性能测试表
由表1可以看出本申请提供的粉尘团粒剂具有很好的粉尘团粒及凝聚效果，很好的抑制粉尘的飞扬弥漫，同时其低温下的稳定性也很好，在低于零摄氏度环境下使用依然保持较好的粉尘团粒抑制效果。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种粉尘团粒剂，其特征在于，所述粉尘团粒剂，以重量份计，包括月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐1～5、月桂醇聚氧乙烯醚4～15、十二烷基硫酸盐2～8、异构醇聚醚4～15、湿润剂2～7、水65～75。
2.如权利要求1所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述月桂醇聚氧乙烯醚硫酸盐和月桂醇聚氧乙烯醚的重量比例为1：5。
3.如权利要求1所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述十二烷基硫酸盐的重量至少占所述粉尘团粒剂总重量的3.0％。
4.如权利要求1所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述润湿剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚；所述聚氧乙烯聚氧丙烯醚以羟基为计的分子量为1000～3000g/mol。
5.如权利要求1所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述粉尘团粒剂还包括1～5重量份的淀粉共聚物和0.5～1重量份的2-甲基异柠檬酸钠。
6.如权利要求5所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述淀粉共聚物的制备单体包括淀粉；所述淀粉为支链淀粉；所述支链淀粉的重均分子量为18～22万。
7.如权利要求5所述的粉尘团粒剂，其特征在于，所述淀粉共聚物的制备原料还包括α-烯烃磺酸盐和丙烯酸类化合物；所述α-烯烃磺酸盐选自α-烯烃磺酸钠、α-烯烃磺酸钾、α-烯烃磺酸铵中的任意一种或多种。
8.如权利要求7所述的粉尘团粒剂，其特征在于，淀粉共聚物的制备原料中所述丙烯酸类化合物上的羧基和所述α-烯烃磺酸盐上的磺酸根之间的摩尔比例为(1.2～2.5)：1。
9.如权利要求1～8任意一项所述的粉尘团粒剂的使用方法，其特征在于，将粉尘团粒剂与压缩空气混合后喷洒使用。
10.如权利要求1～8任意一项所述的粉尘团粒剂的应用，其特征在于，应用于冶金和石化行业的粉尘抑制。
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