CN113046027A

CN113046027A - 一种针对水泥粉尘的降尘剂及其制备方法

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Publication number: CN113046027A
Application number: CN202110332438.XA
Authority: CN
Inventors: 田冬梅; 肖战营; 姚建; 徐百友
Original assignee: North China Institute of Science and Technology
Current assignee: North China Institute of Science and Technology
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-06-29

Abstract

本发明公开了一种针对水泥粉尘的降尘剂及其制备方法，属于降尘剂技术领域，所述降尘剂由以下质量分数的原料制成：水82‑98.39％，表面活性剂0.01‑5％，吸湿剂0.5‑5％，保湿剂1‑3％，粘结剂0.1‑5％；本发明在水中添加表面活性剂，辅以吸湿剂、保湿剂、粘结剂和防冻剂得到的表面活性剂复配组合物可以有效减小水的表面张力，提高水对水泥粉尘的润湿能力和降尘效果，喷洒于水泥路面可在其表面形成一层固化膜，可有效减少二次扬尘。

Description

一种针对水泥粉尘的降尘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于降尘剂技术领域，具体涉及一种针对水泥粉尘的降尘剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着水泥、矿业、建材、冶金等行业快速发展的同时，产生了大量的粉尘，对于人体健康、生产安全、环境等方面产生了严重影响。近十年来，我国每年因粉尘污染所致的尘肺病新增病例数占职业病新发病例数80％以上；据工业企业粉尘危害情况抽样调查显示，调查的31家水泥生产企业，粉尘浓度全部超标，总尘浓度最高超标115倍，呼尘浓度最高超标77倍。水泥生产从物料开采至成品包装出厂有30-40个扬尘点和排放点，据统计，每生产1吨水泥要处理2.8-3吨物料，产生13000-15000m³(标准状态)烟气。目前在水泥粉尘较多的环境中，常用的降尘方法是喷洒水，但该方法降尘量少，且水分干后，水泥粉尘仍可返回环境中，出现二次扬尘现象，效果不佳，因此，开展水泥粉尘治理工作、不断研发新的降尘产品十分必要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种针对水泥粉尘的降尘剂及其制备方法。

本发明的技术方案具体为：

本发明的第一个目的是提供一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：水82-98.39％，表面活性剂0.01-5％、吸湿剂0.5-5％、保湿剂1-3％、粘结剂0.1-5％。

上述各组分之间存在如下协同作用，针对目前水降尘能力差的问题，本发明在水中添加表面活性剂，通过降低水的表面张力，使得水对水泥粉尘的润湿能力增强，即粉尘易被水润湿，且润湿后粉尘颗粒凝聚，重量增加，从而易从空气中下降至地面，吸湿剂可通过提高与环境中水分的作用力，促进环境中粉尘进入本发明降尘剂体系内，保湿剂可防止本发明体系水分的流失，以保持对水泥粉尘较高的润湿能力，当将本发明降尘剂喷洒至水泥路面时，若不添加粘结剂，则随着时间的推移，水分蒸发，降落至地面的水泥粉尘可能会重新返回空气中，而本发明添加粘结剂，喷洒于水泥路面后，可在其表面形成一层固化膜，阻止粉尘重新进入空气中，可有效减少二次扬尘。

优选地，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的一种或几种。

优选地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠中的一种或几种。

优选地，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

优选地，所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱和/或聚丙烯酰胺。

优选地，所述吸湿剂为氯化镁、硅酸钠和醋酸钙镁盐中的一种或几种。

优选地，所述保湿剂为蔗糖和/或三乙醇胺。

优选地，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或海藻酸钠。

本发明的第二个目的是提供上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：水82-98.39％，表面活性剂0.01-5％、吸湿剂0.5-5％、保湿剂1-3％，粘结剂0.1-5％；之后将称取的原料混合均匀，制得降尘剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明提供了一种针对水泥粉尘的降尘剂，在水中添加表面活性剂，通过降低水的表面张力，使得水对水泥粉尘的润湿能力增强，即粉尘易被水润湿，且润湿后粉尘颗粒凝聚，重量增加，从而易从空气中下降至地面，吸湿剂可通过提高与环境中水分的作用力，促进环境中粉尘进入本发明降尘剂体系内，保湿剂可防止本发明体系水分的流失，以保持对水泥粉尘较高的润湿能力，当将本发明降尘剂喷洒至水泥路面时，若不添加粘结剂，则随着时间的推移，水分蒸发，降落至地面的水泥粉尘可能会重新返回空气中，而本发明添加粘结剂，喷洒于水泥路面后，可在其表面形成一层固化膜，阻止粉尘重新进入空气中，可有效减少二次扬尘；

(2)上述降尘剂原料易得，且制备过程简单，适合推广应用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未标明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明了一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：水82-98.39％，表面活性剂0.01-5％、吸湿剂0.5-5％、保湿剂1-3％、粘结剂0.1-5％。

表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的一种或几种，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠中的一种或几种，非离子表面活性剂为聚乙二醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱和/或聚丙烯酰胺，吸湿剂为氯化镁、硅酸钠和醋酸钙镁盐中的一种或几种，保湿剂为蔗糖和/或三乙醇胺，粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或海藻酸钠。

下面通过以下实施例具体说明。

实施例1

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：十二烷基磺酸钠2％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水90.5％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：十二烷基磺酸钠2％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水90.5％；将称取的原料混合均匀即可。

实施例2

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：

十二烷基苯磺酸钠1.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水91％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量份数的原料：十二烷基苯磺酸钠1.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水91％；将称取的各原料混合即可。

实施例3

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：

十二烷基磺酸钠2％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水90％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：十二烷基磺酸钠2％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水90％；将称取的各原料混合均匀即可。

实施例4

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：

十二烷基苯磺酸钠2％，椰油酰胺丙基甜菜碱0.5％，氯化镁1％，蔗糖3％，羧甲基纤维素钠0.25％，海藻酸钠0.25％，水93％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：十二烷基苯磺酸钠2％，椰油酰胺丙基甜菜碱0.5％，氯化镁1％，蔗糖3％，羧甲基纤维素钠0.25％，海藻酸钠0.25％，水93％；将称取的各原料混合均匀即可。

实施例5

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的原料制成：

聚乙二醇0.5％，十二烷基苯磺酸钠1.5％，醋酸钙镁盐4％，氯化镁1％，三乙醇胺3％，羧甲基纤维素钠0.5％，水89.5％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：聚乙二醇0.5％，十二烷基苯磺酸钠1.5％，醋酸钙镁盐4％，氯化镁1％，三乙醇胺3％，羧甲基纤维素钠0.5％，水89.5％；将称取的各原料混合均匀即可。

实施例6

一种针对水泥粉尘的降尘剂，由以下质量分数的组分组成：

十二烷基磺酸钠2％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，聚乙二醇0.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水89.5％；

上述针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，包括以下步骤：

分别称取以下质量百分数的原料：十二烷基磺酸钠2％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，聚乙二醇0.5％，醋酸钙镁盐5％，三乙醇胺2％，羧甲基纤维素钠0.5％，水89.5％；将称取的各原料混合均匀即可。

对比例1

一种降尘剂，由以下质量分数的组分组成：水100％。

分别对实施例1-6制得的降尘剂和对比例1进行降尘实验，具体方法如下：

平均降尘速度：分别取50ml的实施例1-6以及对比例1制得的降尘剂，倒入比色管并确保其处于同一水平线；分别取5g水泥样品倾斜倒入比色管中，记录水泥样品从液面开始沉降到距液面3厘米处所用的时间。重复实验3次，计算平均值；

风蚀率：称取8份5g的水泥样品分别置于蒸发皿上；分别取10ml的实施例1-6以及对比例1制得的降尘剂，分别喷洒于各水泥样品表面(水泥样品表面积相同)，将蒸发皿置于室外(温度25摄氏度，风力3-4级)，24小时后称量重量，利用

计算风蚀率。其中m₁为喷洒试剂后蒸发皿的初始质量；m₂为24小时后蒸发皿的质量。

表1实施例1-6及对比例1结果对比

由表1结果可得，相较于洒水降尘，本发明降尘剂降尘效果显著提高，在实际运用过程中，可以有效缓解道路扬尘问题。这是由于本发明在水中添加表面活性剂，通过降低水的表面张力，使得水对水泥粉尘的润湿能力增强，即粉尘易被水润湿，且润湿后粉尘颗粒凝聚，重量增加，从而易从空气中下降至地面，吸湿剂可通过提高与环境中水分的作用力，促进环境中粉尘进入本发明降尘剂体系内，保湿剂可防止本发明体系水分的流失，以保持对水泥粉尘较高的润湿能力，当将本发明降尘剂喷洒至水泥路面时，若不添加粘结剂，则随着时间的推移，水分蒸发，降落至地面的水泥粉尘可能会重新返回空气中，而本发明添加粘结剂，喷洒于水泥路面后，可在其表面形成一层固化膜，阻止粉尘重新进入空气中，可有效减少二次扬尘；另外，上述降尘剂制备过程简单，只需要将各原料混合均匀，且原料易得，适合推广应用。

尽管已描述了本发明的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知基本原理与方法，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，由以下质量分数的原料制成：水82-98.39％，表面活性剂0.01-5％，吸湿剂0.5-5％，保湿剂1-3％，粘结剂0.1-5％。

2.根据权利要求1所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和仲烷基磺酸钠中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为聚乙二醇、聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸脂和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱和/或聚丙烯酰胺。

6.根据权利要求1所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述吸湿剂为氯化镁、硅酸钠和醋酸钙镁盐中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述保湿剂为蔗糖和/或三乙醇胺。

8.根据权利要求1所述的针对水泥粉尘的降尘剂，其特征在于，所述粘结剂为羧甲基纤维素钠和/或海藻酸钠。

9.根据权利要求1所述的针对水泥粉尘的降尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

分别称取以下质量分数的原料：水82-98.39％，表面活性剂0.01-5％、吸湿剂0.5-5％、保湿剂1-3％、粘结剂0.1-5％；之后将称取的原料混合均匀，即可制得降尘剂。