CN115353861A - 一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂 - Google Patents

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黄岩
李亚奇
张永鑫
王京
于东雪
闫利刚
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Abstract

本发明公开了一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，包括以下质量份的原料：13‑20份镍铁渣微粉、1.2‑5份脱硫石膏微粉、1.2‑7份钢渣微粉、0.7‑2份发泡剂、0.3‑1.4份三聚型酰胺类乳化剂、50‑77份水。所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：S1：先将镍铁渣微粉、脱硫石膏微粉、钢渣微粉、三聚型酰胺类乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；S2：再向搅拌机中加水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌。本发明制备的泡沫抑尘剂，具有润湿、粘结、凝并功能的适用于城市的泡沫抑尘剂，该抑尘剂在抑制粉尘的同时也土壤或路基表面形成一层矿化凝胶层，有效抑尘率在70％以上，且能够起到长期透水抑尘作用。

Description

一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂
技术领域
本发明涉及降尘技术领域，具体为一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂。
背景技术
随着我国城镇化进程的不断加快，城市环境空气污从之前的SO2、NOX等气态污染过渡到颗粒污染。大气中的颗粒物主要通过两种途径进入空气，一种是直接排放源排放；另一种是排放源排出的颗粒物沉降后又在风力或其他自然力、机械力、人类活动的干扰下，再次或多次进入空气，这些颗粒物称为扬尘。目前通用的抑尘方法主要包括：覆盖剂或洒水剂除尘、绿化除尘、封闭式挡风围墙除尘等。
洒水除尘是应用最多的方法，但洒水抑尘的周期比较短；设置挡风墙、防尘网这一类抑尘方式耗费大量的财力人力；绿化覆盖的方法虽然经济环保，但时效性较差。
除尘剂主要分为润湿性抑尘剂、凝聚型化学抑尘剂、粘结型抑尘剂。润湿性抑尘剂应用范围较小，容易造成二次污染；化学抑尘剂的成本高，对土壤危害性比较大；粘结型抑尘剂应用广泛，成本较高工艺复杂。
在中国专利，名为“一种防风抑尘剂”专利中，其专利号为“CN1247840A”，提出抑尘剂各材料按以下质量百分比组成，硅胶60-80％、羟甲基纤维素钠 3-8％、氧化十二烷二甲基胺2-4％、聚山梨酯6-8％、乙二醇0.5-1％。该抑尘剂成分中硅胶偏多，成本较高；乙二醇、聚山梨酯等化学成分复杂、且对土壤环境有一定的危害性，不适合大面积推广和预应用。
在中国专利，名为“一种复合型抑尘剂及其制备方法和用途”专利中，其专利号为“CN102703031A”，提出该抑尘剂的组成包括氯化钙和硅酸钠比为 2:1，聚乙烯醇0.6％-1.2％，丙三醇4-6％，表面活性剂0.3-0.5％,其余为水。经学者研究，发现NaCl、MgCl2、CaCl2在自然环境中昼夜周期吸湿、放湿行为，只有在相对湿度极大的空气中，NaCl才能产生比较理想的抑尘效果。该抑尘剂成分中含有氯盐，容易造成土壤的盐碱化，不利于该复合型抑尘剂的推广和预应用。
本抑尘剂属于粘结型无机化学抑尘剂的范畴。抑尘剂的原料主要来源于工业固体废弃物，抑尘剂的制备流程方便，操作简便，抑尘效果好。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂。将钢渣、镍铁渣、脱硫石膏等工业固体废弃物资源化利用，制备一种各项性能符合行业规范要求的泡沫抑尘剂。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，包括以下质量份的原料：13-20份镍铁渣微粉、1.2-5份脱硫石膏微粉、1.2-7份钢渣微粉、0.7-2份发泡剂、0.3-1.4份三聚型酰胺类乳化剂、 50-77份水。
优选的，所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：
S1：先将镍铁渣微粉、脱硫石膏微粉、钢渣微粉、三聚型酰胺类乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；
S2：再向搅拌机中加水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌；
S3：将发泡剂放入用发泡机中进行发泡，并将制备的泡沫放入到搅拌机中进行60S的低速搅拌，得到泡沫抑尘剂。
优选的，所述S2中的水的温度为常温。
优选的，所述发泡剂为蛋白类发泡剂。
优选的，所述镍铁渣微粉、脱硫石膏微粉、钢渣微粉的比表面积为320-600 kg/m3、400-600kg/m3、420-620kg/m3。
优选的，所述三聚型酰胺类乳化剂为三聚甘油油酸酯。
优选的，所述蛋白类发泡剂为茶皂素、皂角苷中的一种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，具备以下有益效果：
1、该一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，具有润湿、粘结、凝并功能的适用于城市的泡沫抑尘剂，该抑尘剂在抑制粉尘的同时也土壤或路基表面形成一层矿化凝胶层，有效抑尘率在70％以上，且能够起到长期透水抑尘作用。
2、该一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，能将微尘中重金属离子固化在土壤或路基的固化层中，从而达到固化大气和土壤表面重金属离子的目的。
3、该一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂的原料来自工业固体废渣，且制备流程方便，且该与土壤接触是可向土壤释放钙镁离子，起到增强土壤的肥力的作用。
4、该一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，无毒、无害、无腐蚀，安全环保，能够在路面、矿山、工地等方面使用，起到有效、长时间防止粉尘飞扬的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：
S1：先将质量份为13份比表面积为320kg/m3的镍铁渣微粉、1.2份比表面积为400kg/m3的脱硫石膏微粉、0.7份比表面积为420kg/m3的钢渣微粉、 0.3份三聚甘油油酸酯的乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；
S2：再向搅拌机中加50份的常温水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌；
S3：将0.7份的蛋白类发泡剂为茶皂素、皂角苷中的一种放入用发泡机中进行发泡，并将制备的泡沫放入到搅拌机中进行60S的低速搅拌，得到泡沫抑尘剂。
将该泡沫抑尘剂喷洒于120m2小区楼房施工场地内，经过24h后通过仪器对抑制路面进行性能检测。
经过该泡沫抑尘剂除尘后的路面，通过对比抑尘前和抑尘后的起尘量发现其抑尘率为79.5％，测试其路层表面粘度为58.3Mpa·s，表面张力34.5mN/m，保水率达到12.85％，路面表层能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，抵御7级风力的侵蚀，抗压强度达到1.75Mpa。
实施例二：
一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：
S1：先将质量份为17份比表面积为450kg/m3的镍铁渣微粉、3份比表面积为500kg/m3的脱硫石膏微粉、1.3份比表面积为500kg/m3的钢渣微粉、0.9 份三聚甘油油酸酯的乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；
S2：再向搅拌机中加560份的常温水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌；
S3：将1.1份的蛋白类发泡剂为茶皂素、皂角苷中的一种放入用发泡机中进行发泡，并将制备的泡沫放入到搅拌机中进行60S的低速搅拌，得到泡沫抑尘剂。
将该泡沫抑尘剂喷洒于城镇道路两边的扬尘路面，经过24h后通过仪器对抑制路面进行性能检测。
经过泡沫抑尘剂除尘后的路面，通过对比抑尘前和抑尘后的起尘量发现其抑尘率为80.4％。测试其路层表面粘度为61.5Mpa·s，表面张力34.0mN/m，保水率达到11.80％，该抑制剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，抵御8级风力的侵蚀，抗压强度达到1.25Mpa。
实施例三：
一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：
S1：先将质量份为20份比表面积为600kg/m3的镍铁渣微粉、5份比表面积为600kg/m3的脱硫石膏微粉、2份比表面积为620kg/m3的钢渣微粉、1.4 份三聚甘油油酸酯的乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；
S2：再向搅拌机中加77份的常温水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌；
S3：将2份的蛋白类发泡剂为茶皂素、皂角苷中的一种放入用发泡机中进行发泡，并将制备的泡沫放入到搅拌机中进行60S的低速搅拌，得到泡沫抑尘剂。
将该泡沫抑尘剂喷洒于城镇道路两边的扬尘路面，经过24h后通过仪器对抑制路面进行性能检测。
经过泡沫抑尘剂除尘后的路面，通过对比抑尘前和抑尘后的起尘量发现其抑尘率为81.2％。测试其路层表面粘度为80.4Mpa·s，表面张力33.7mN/m，保水率达到10.64％，该抑制剂能经受住模拟自然雨淋、高温冻融环境的考验，抵御8级风力的侵蚀，抗压强度达到0.97Mpa。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，包括以下质量份的原料：13-20份镍铁渣微粉、1.2-5份脱硫石膏微粉、1.2-7份钢渣微粉、0.7-2份发泡剂、0.3-1.4份三聚型酰胺类乳化剂、50-77份水。
2.根据权利要求1所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，所述泡沫抑尘剂包括以下步骤：
S1：先将镍铁渣微粉、脱硫石膏微粉、钢渣微粉、三聚型酰胺类乳化剂放入到搅拌机中进行120S的低速搅拌；
S2：再向搅拌机中加水，再次进行120S的低速搅拌，然后停止搅拌；
S3：将发泡剂放入用发泡机中进行发泡，并将制备的泡沫放入到搅拌机中进行60S的低速搅拌，得到泡沫抑尘剂。
3.根据权利要求2所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，所述S2中的水的温度为常温。
4.根据权利要求2所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，所述发泡剂为蛋白类发泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，所述镍铁渣微粉、脱硫石膏微粉、钢渣微粉的比表面积为320-600kg/m3、400-600kg/m3、420-620kg/m3。
6.根据权利要求1所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，所述三聚型酰胺类乳化剂为三聚甘油油酸酯。
7.根据权利要求4所述的一种适用于城市扬尘的泡沫抑尘剂，其特征在于，所述蛋白类发泡剂为茶皂素、皂角苷中的一种。
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