CN114085651A - 一种矿用润湿型抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矿用润湿型抑尘剂及其制备方法，选择以非离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配的方式，协同增效，解除抑尘剂中受电荷干扰导致润湿效果不佳的问题，进一步降低水的表面张力；本发明中添加一定比例的吸湿剂，其中吸湿剂为无机盐助剂，可有效增强该矿用抑尘剂的抗蒸发性；本发明原料来源广泛，成本较低，生产方式简单，可以极低的浓度用于喷雾降水。该抑尘剂不仅可用于煤矿井下喷雾系统，该矿用抑尘剂在进入喷雾用水后，以极快速度与水混合并破坏水的表面张力，附着润湿在采掘过程中产生的粉尘，促进粉尘的团聚沉降，提高除尘效率。将该矿用抑尘剂按一定比例用于煤层注水中，提前快速有效浸润煤岩体，提高注水降尘效率。

Description

一种矿用润湿型抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体为一种矿用润湿型抑尘剂及其制备方法。

背景技术

煤炭作为我国目前最重要的能源资源，其对国家经济的发展和科学技术的进步具有十分重要的意义。但是随着煤炭资源的开采和人民环保观念的提升，煤尘污染问题亟需解决。煤尘作为煤矿五大灾害之一，不仅会磨损设备零件，阻挡作业视线，而且会使工人罹患尘肺病，甚至高浓度粉尘遇到火源会发生爆炸。

井下工作面针对粉尘采取了诸多防治措施，如煤层注水、通风除尘、喷雾降尘等。但由于煤尘自身特殊的理化性质及表面疏水基团的存在，传统的通风除尘和喷雾降尘效果不佳，难以满足工作面作业需求。而喷雾降尘是矿井最常用且效果相对较好的降尘手段，但普通水的表面张力较大，煤尘在与水雾接触时不能被快速润湿和包裹，水雾只能通过与煤尘碰撞拦截的方式，促进煤尘沉降，降尘效果受到较大限制。所以需要在喷雾中添加抑尘剂来降低水的表面张力，使煤尘被水雾快速碰撞润湿、拦截包裹，抑制在采掘过程中产生的煤尘及扬尘。发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种矿用润湿型抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂可使用在井下喷雾系统或煤层注水，以降低水的表面张力，促进煤尘的润湿和沉降，增强降尘效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种矿用润湿型抑尘剂，各组分的质量百分含量如下：

其中，混合表面活性剂为非离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。

优选的，非离子型表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。

进一步的，壬基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚NP-系列。

进一步的，烷基酚聚氧乙烯醚采用烷基酚聚氧乙烯醚OP-系列或烷基酚聚氧乙烯醚TX-系列。

进一步的，烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:5-10。

优选的，无机盐助剂的材料采用氯化钙、氯化钠、氯化钾或碳酸盐。

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，得到上述所述的一种矿用润湿型抑尘剂，包括如下步骤：

步骤1，将混合表面活性剂中的壬基酚聚氧乙烯醚加水抑尘剂总质量的 10～25％，搅拌10～30min完全溶解后静置，得到溶液A；

步骤2，将混合表面活性剂中的烷基酚聚氧乙烯醚加入至抑尘剂总质量的 1～5％，搅拌5～10min完全溶解后静置，得到溶液B；

步骤3，将无机盐助剂与甘油混合，加入余量的水，搅拌5～10min后静置，得到溶液C；

步骤4，将溶液A、溶液B和溶液C混合均匀，搅拌5～10min，静置后得到矿用抑尘剂。

优选的，采用到的搅拌装置为可加热的磁力搅拌器或搅拌釜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供了一种矿用润湿型抑尘剂，选择以非离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配的方式，协同增效，解除抑尘剂中受电荷干扰导致润湿效果不佳的问题，进一步降低水的表面张力；本发明中添加一定比例的吸湿剂，其中吸湿剂为无机盐助剂，可有效增强该矿用抑尘剂的抗蒸发性；本发明原料来源广泛，成本较低，生产方式简单，可以极低的浓度用于喷雾降水。

进一步的，该抑尘剂不仅可用于煤矿井下喷雾系统，该矿用抑尘剂在进入喷雾用水后，以极快速度与水混合并破坏水的表面张力，附着润湿在采掘过程中产生的粉尘，促进粉尘的团聚沉降，提高除尘效率。

进一步的，将该矿用抑尘剂按一定比例用于煤层注水中，提前快速有效浸润煤岩体，提高注水降尘效率。

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，制备方法简单，只需简单物理方式搅拌即可得成品，通过非离子表面活性剂复配，协同增效，进一步增强该矿用抑尘剂破坏水表面张力的能力，使用方式简单，只需将该矿用抑尘剂添加入喷雾系统用水中，较低的浓度即可表现出良好的润湿能力，本发明所得到的抑尘剂原料来源广泛，成本较低。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面对本发明做进一步详细描述：

本发明一个实施例中，提供了一种矿用润湿型抑尘剂，该抑尘剂可使用在井下喷雾系统或煤层注水，以降低水的表面张力，促进煤尘的润湿和沉降，增强降尘效率。

具体的，该抑尘剂各组分的质量百分含量如下：

其中，混合表面活性剂为非离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。

具体的，非离子型表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。

其中，壬基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚NP-系列；烷基酚聚氧乙烯醚采用烷基酚聚氧乙烯醚OP-系列或烷基酚聚氧乙烯醚TX-系列。

具体的，烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:5-10。

具体的，无机盐助剂的材料采用氯化钙、氯化钠、氯化钾或碳酸盐。

本发明还提供了一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，得到上述所述的一种矿用润湿型抑尘剂，包括如下步骤：

步骤1，将混合表面活性剂中的壬基酚聚氧乙烯醚加水抑尘剂总质量的 10～25％，搅拌10～30min完全溶解后静置，得到溶液A；

步骤2，将混合表面活性剂中的烷基酚聚氧乙烯醚加入至抑尘剂总质量的 1～5％，搅拌5～10min完全溶解后静置，得到溶液B；

步骤3，将无机盐助剂与甘油混合，加入余量的水，搅拌5～10min后静置，得到溶液C；

步骤4，将溶液A、溶液B和溶液C混合均匀，搅拌5～10min，静置后得到矿用抑尘剂。

其中，烷基酚聚氧乙烯醚与壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:5-10，搅拌装置可选为可加热的磁力搅拌器或搅拌釜，无机盐助剂可选为氯化钙、氯化钠、氯化钾或碳酸盐中的一种。

实施例1

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、称取5.5g的NP-10溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液A1；

步骤2、称取1.1g的TX-100溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液B1；

步骤3、称取0.1g氯化钠和0.1g甘油溶解于10g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液C1；

步骤4、将溶液A1、B1、C1混合均匀，静置10min后得到所述的矿用抑尘剂。

实施例2

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、称取8.4g的NP-40溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液A2；

步骤2、称取1.2g的TX-114溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液B2；

步骤3、称取0.4g氯化钙和1g甘油溶解于10g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液C2；

步骤4、将溶液A2、B2、C2混合均匀，静置10min后得到所述的矿用抑尘剂。

实施例3

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、称取10.4g的NP-10溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液A3；

步骤2、称取1.3g的OP-10溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液B3；

步骤3、称取1g氯化钾和1.3g甘油溶解于10g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液C3；

步骤4、将溶液A3、B3、C3混合均匀，静置10min后得到所述的矿用抑尘剂。

实施例4

一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、称取10.8g的NP-7溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液A4；

步骤2、称取1.2g的OP-9溶解于20g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液B4；

步骤3、称取1.5g碳酸钠和1.5g甘油溶解于10g的蒸馏水中，搅拌至完全溶解后静置备用，得到溶液C4；

步骤4、将溶液A4、B4、C4混合均匀，静置10min后得到所述的矿用抑尘剂。

综上所述，本发明提供了一种矿用润湿型抑尘剂，选择以非离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配的方式，协同增效，解除抑尘剂中受电荷干扰导致润湿效果不佳的问题，进一步降低水的表面张力；本发明中添加一定比例的吸湿剂，可有效增强该矿用抑尘剂的抗蒸发性；本发明原料来源广泛，成本较低，生产方式简单，可以极低的浓度用于喷雾降水。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，各组分的质量百分含量如下：

其中，混合表面活性剂为非离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，所述非离子型表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求2所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚NP-系列。

4.根据权利要求2所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚采用烷基酚聚氧乙烯醚OP-系列或烷基酚聚氧乙烯醚TX-系列。

5.根据权利要求2所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1:5-10。

6.根据权利要求1所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，所述无机盐助剂的材料采用氯化钙、氯化钠、氯化钾或碳酸盐。

7.一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，得到权利要求1-6任一项所述的一种矿用润湿型抑尘剂，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将混合表面活性剂中的壬基酚聚氧乙烯醚加水抑尘剂总质量的10～25％，搅拌10～30min完全溶解后静置，得到溶液A；

步骤2，将混合表面活性剂中的烷基酚聚氧乙烯醚加入至抑尘剂总质量的1～5％，搅拌5～10min完全溶解后静置，得到溶液B；

步骤3，将无机盐助剂与甘油混合，加入余量的水，搅拌5～10min后静置，得到溶液C；

步骤4，将溶液A、溶液B和溶液C混合均匀，搅拌5～10min，静置后得到矿用抑尘剂。

8.根据权利要求7所述的一种矿用润湿型抑尘剂的制备方法，其特征在于，采用到的搅拌装置为可加热的磁力搅拌器或搅拌釜。