CS241110B2

CS241110B2 - Dust binding emulsion

Info

Publication number: CS241110B2
Application number: CS824567A
Authority: CS
Inventors: Istvan Gyurko; Andras Wagner; Karoly Mosko; Csaba Czeininger
Original assignee: Mecseki Szenbanyak
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-06-18
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS456782A2

Abstract

Vynález se týká prostředku k vázání prachu, který zabraňuje po dobu několika týdnů víření prachu na obslužných vozovkách se silným provozem, v cementárnách, povrchových dolech a lánech i keramickém průmyslu. Prostředek je tvořen emulzí, obsahující v objemových množstvích 10 až 32 % emulgovatelného minerálního oleje, 0,05 až 1,00 % karboxymetylcelulózy, 0,1 až 0,8 % iontového nebo neiontového smáčedla, 8 až 49 í změkčovadla, 39 až 55 % vody a popřípadě až 3 % vodního skla. Emulze se na ošetřovanou vozovku nastříká a po dvou až třech hodinách se vsákne. Ošetřená plocha se jednou denně postříká vodou, aby se účinnost prostředku prodloužila. Obsah prachu ve vzduchu se snížil tímto ošetřením na méně než 1 % původní hodnoty a ještě po dvanácti týdnech dosahuje přibližně jen 10 % původní hodnoty.The invention relates to a dust binding agent which prevents dust from swirling on heavily trafficked service roads, in cement works, open pit mines and quarries and in the ceramic industry for several weeks. The agent is formed of an emulsion containing by volume 10 to 32% emulsifiable mineral oil, 0.05 to 1.00% carboxymethyl cellulose, 0.1 to 0.8% ionic or nonionic wetting agent, 8 to 49% plasticizer, 39 to 55% water and optionally up to 3% water glass. The emulsion is sprayed onto the treated road and is absorbed after two to three hours. The treated area is sprayed with water once a day to prolong the effectiveness of the agent. The dust content in the air was reduced by this treatment to less than 1% of the original value and after twelve weeks it still reaches approximately only 10% of the original value.

Description

(54) Emulze k vázání prachu(54) Dust binding emulsion

Vynález se týká prostředku k vázání prachu, který zabraňuje po dobu několika týdnů víření prachu na obslužných vozovkách se silným provozem, v cementárnách, povrchových dolech a lánech i keramickém průmyslu. Prostředek je tvořen emulzí, obsahující v objemových množstvích 10 až 32 % emulgovatelného minerálního oleje, 0,05 až 1,00 % karboxymetylcelulózy, 0,1 až 0,8 % iontového nebo neiontového smáčedla, až 49 í změkčovadla, 39 až 55 % vody a popřípadě až 3 % vodního skla. Emulze se na ošetřovanou vozovku nastříká a po dvou až třech hodinách se vsákne. Ošetřená plocha se jednou denně postříká vodou, aby se účinnost prostředku prodloužila. Obsah prachu ve vzduchu se snížil tímto ošetřením na méně než 1 % původní hodnoty a ještě po dvanácti týdnech dosahuje přibližně jen 10 % původní hodnoty.The invention relates to a dust binding agent which prevents dust from swirling on heavily trafficked service roads, in cement works, open pit mines and quarries and in the ceramic industry for several weeks. The agent is formed of an emulsion containing by volume 10 to 32% emulsifiable mineral oil, 0.05 to 1.00% carboxymethyl cellulose, 0.1 to 0.8% ionic or nonionic wetting agent, up to 49% plasticizer, 39 to 55% water and optionally up to 3% water glass. The emulsion is sprayed onto the treated road and is absorbed after two to three hours. The treated area is sprayed with water once a day to prolong the effectiveness of the agent. The dust content in the air was reduced by this treatment to less than 1% of the original value and after twelve weeks it still reaches approximately only 10% of the original value.

(11) (BS) (Sl) Int. Cl.⁴C 09 K 3/22(11) (BS) (Sl) Int. Cl. ⁴ C 09 K 3/22

Vynález se týká nového vysoce účinného prostředku k vázání prachu ve formě emulze, který je schopen po nastříkání na průmyslové vozovky s nezpevněným povrchem a se silným dopravním provozem vázat prach po dobu dvou až tří týdnů.The invention relates to a new highly effective dust binding agent in the form of an emulsion, which is capable of binding dust for two to three weeks after spraying on industrial roads with an unpaved surface and heavy traffic.

Na obslužných vozovkách cementáren, závodů na výrobu hrubé keramiky a především povrchových dolů na těžbu kamenného i hnědého uhlí a kamenných lomů se při suchém počasí tvoří ve velkém měřítku prach, který způsobuje již při mírném větru značné znečištění okolního prostředí.On the service roads of cement plants, factories for the production of coarse ceramics and, above all, open-pit mines for the extraction of hard and brown coal and stone quarries, large amounts of dust are formed in dry weather, which causes significant pollution of the surrounding environment even in moderate winds.

V hustých oblacích prachu se zhoršuje viditelnost, takže dochází k častějším dopravním nehodám.Visibility deteriorates in dense dust clouds, leading to more frequent traffic accidents.

Zvířený prach může být v závislosti na svém složení příčinou nemocí z povolání. V okolí povrchových dolů pro těžbu liasu obsahuje například prach značné množství volné kyseliny křemičité, takže při dlouhodobém setrvání pracovníků v tomto prašném prostředí u nich dochází k zaprášení plic a onemocní silikSzou.Depending on its composition, dust can be a cause of occupational diseases. For example, in the vicinity of open-pit mines for lias extraction, the dust contains a significant amount of free silicic acid, so that if workers remain in this dusty environment for a long time, their lungs become dusty and they become sick with silicosis.

životnost motorů vozidel, jeřábů, zvedacích zařízení, nakládacích a vykládacích strojů, nasazovaných v tomto prašném prostředí, je oproti průměrné životnosti o 20 až 25 % kratší.The service life of vehicle engines, cranes, lifting equipment, loading and unloading machines used in this dusty environment is 20 to 25% shorter than the average service life.

Nejstarší a nejrozšířenější metodou pro vázání prachu je postřikování vodou. Voda se však rychle odpařuje, takže účinek tohoto opatření je poměrně krátkodobý. Zejména v letním období se prakticky pohybuje vázací účinek jen mezi 10 a 15 minutami.The oldest and most widespread method for binding dust is spraying with water. However, the water evaporates quickly, so the effect of this measure is relatively short-lived. Especially in the summer, the binding effect is practically only between 10 and 15 minutes.

K vázání prachu se také používají známé způsoby s dehty a emulzemi bitumenů, tekutých za studená. Tyto metody jsou nevýhodné především z toho důvodu, že dehet a bitumen ulpívá na pneumatikách vozidel a vyplňuje jejich dezén, přičemž další nevýhoda spočívá v tom, že pneumatikami vozidel se tento prostředek k vázání prachu zanáší na vozovky.Known methods with tars and cold-liquid bitumen emulsions are also used to bind dust. These methods are disadvantageous primarily because the tar and bitumen adhere to vehicle tires and fill their tread, while another disadvantage is that the vehicle tires carry this dust-binding agent onto the roadway.

Je-li taková vozovka také komunikací pro pěší, zanáší se dehtové nečistoty i do obytných budov a do bytů.If such a road is also a pedestrian route, tar dirt is also carried into residential buildings and apartments.

V předchozích letech dosáhla svého praktického rozšíření účinná emulze k vázání prachu, sestávající z několika složek. Firma Consumers Oil ze Spojených států vyvinula v roce 1974 prostředek Coherox, o kterém uvádí Ross v Coal Age, 1976/6, str. 98 až 101 pouze to, žě jde o vodnou emulzi ropné pryskyřice.In recent years, an effective dust-binding emulsion consisting of several components has become widely used. In 1974, the Consumers Oil company in the United States developed Coherox, which Ross in Coal Age, 1976/6, pp. 98-101, only states that it is an aqueous emulsion of petroleum resin.

V roce 1975 vyřešil Tichonov s kolektivem spolupracovníků emulzi k vázání prachu na dopravních cestách povrchových dolů na měděnou rudu, jak je uvedeno v časopisu Gornyj Žurnál 1975/11, str. 68 až 70, která obsahuje zbytky síranových alkoholů a bitumen a která je v Sovětském svazu na trhu pod označením SSB.In 1975, Tikhonov and a team of collaborators developed an emulsion for binding dust on the transport routes of surface copper ore mines, as reported in the magazine Gornyj Zhurnál 1975/11, pp. 68 to 70, which contains residues of sulfate alcohols and bitumen and is on the market in the Soviet Union under the name SSB.

Nevýhody dosud známých prostředků byly odstraněny vytvořením emulze k vázání prachu, například na nezpevněných průmyslových vozovkách, na podlahách skladů a povrchu hald a k vázání popílku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje emulgovatelný minerální olej, například vrtací olej, v objemové koncentraci 10 až 32 %, karboxymetylcelulózu v objemové koncentraci 0,05 až 1,00 i, iontové nebo neiontové smáčedlo, například dialkylsulfojantaran sodný nebo alkylfenolpolyetylenglykoléter v objemové koncentraci 0,1 až 0,8 % změkčovadlo, například diizooktylftalát nebo dibutylftalát v objemové koncentraci 8 až 49 % a vodu v objemové koncentraci 39 až 55 %.The disadvantages of previously known compositions have been eliminated by creating an emulsion for binding dust, for example on unpaved industrial roads, on warehouse floors and the surface of heaps and for binding fly ash according to the invention, the essence of which is that it contains an emulsifiable mineral oil, for example drilling oil, in a volume concentration of 10 to 32%, carboxymethylcellulose in a volume concentration of 0.05 to 1.00%, an ionic or non-ionic wetting agent, for example sodium dialkyl sulfosuccinate or alkylphenol polyethylene glycol ether in a volume concentration of 0.1 to 0.8%, a plasticizer, for example diisooctyl phthalate or dibutyl phthalate in a volume concentration of 8 to 49% and water in a volume concentration of 39 to 55%.

S výhodou obsahuje emulze podle vynálezu emulgovatelný minerální olej v objemové koncentraci 10 až 15 %, karboxymetylcelulózu v objemové koncentraci 0,1 až 1,0 i, iontové nebo neiontové smáčedlo v objemové koncentraci 0,1 až 0,8 %, změkčovadlo v objemové koncentraci 8 až 49 % a vodu. v objemové koncentraci 40 až 42 %.Preferably, the emulsion according to the invention contains an emulsifiable mineral oil in a volume concentration of 10 to 15%, carboxymethylcellulose in a volume concentration of 0.1 to 1.0%, an ionic or nonionic wetting agent in a volume concentration of 0.1 to 0.8%, a plasticizer in a volume concentration of 8 to 49% and water in a volume concentration of 40 to 42%.

Emulze může dále obsahovat vodní sklo v objemové koncentraci do 3 i, výhodně sodné vodní sklo.The emulsion may further contain water glass in a volume concentration of up to 3%, preferably sodium water glass.

Emulze k vázání prachu podle vynálezu je účinnější než dříve známé prostředky. Emulzí podle vynálezu je možno i při trvajícím teplém počasí a při jiných nepříznivých povětrnostních podmínkách dosáhnout vázání jemných minerálních částic prachu po dobu několika týdnů.The dust binding emulsion according to the invention is more effective than previously known agents. The emulsion according to the invention can achieve binding of fine mineral dust particles for several weeks even in persistent warm weather and other adverse weather conditions.

Jako emulgovatelný minerální olej se především používá vrtací olej. Smáčedlem je výhodně dl-/2-etylhexyl/-sulfojantarová sodná sůl s obchodním označením Nonit a Solovet nebo alkylfenolpolyetylenglykoléter s obchodním označením Práwozell.Drilling oil is primarily used as the emulsifiable mineral oil. The wetting agent is preferably dl-(2-ethylhexyl)-sulfosuccinate sodium salt with the trade names Nonit and Solovet or alkylphenol polyethylene glycol ether with the trade name Práwozell.

Složky emulze podle vynálezu mohou mít běžnou kvalitu výrobků, nacházejících se na trhu.The components of the emulsion according to the invention may be of the usual quality of products found on the market.

Emulze, obsahující případně s vodním sklem dibutylftalát nebo diizooktylftalát, má zvlášř dlouhou účinnost, protože tyto přípravky tvrdnou velmi pomalu a velmi pomalu se odpařují, takže ošetřená plocha zůstává po delší dobu vlhkou.The emulsion, possibly containing dibutyl phthalate or diisooctyl phthalate with water glass, has a particularly long-lasting effect because these preparations harden very slowly and evaporate very slowly, so that the treated surface remains moist for a longer period of time.

Emulze podle vynálezu je zvláště úěinná, nanáš£-ll se na povrch vozovky několikanásobným postřikem. Jemně rozprášená emulze podle vynálezu dobře provlhčí horní vrstvu vozovky až do hloubky 2 až 4 cm. Ošetřením se jemné prachové částice spojí do větších celků.The emulsion according to the invention is particularly effective, it is applied to the road surface by multiple spraying. The finely atomized emulsion according to the invention moistens the upper layer of the road well to a depth of 2 to 4 cm. The treatment causes the fine dust particles to combine into larger units.

Tyto větší částice se potom koly vozidel zhutňují a nemohou se potom mechanickými účinky opět rozmělnit na zvířený prach. Jednu až dvě hodiny po postřiku se emulze vsákne a již nehrozí nebezpečí smyku pro vozidla.These larger particles are then compacted by the vehicle wheels and cannot be broken down into airborne dust by mechanical effects. One to two hours after spraying, the emulsion is absorbed and there is no longer any risk of skidding for vehicles.

Vozovky ošetřené emulzí se nejméně jednou denně osvěží postřikem vodou. Tím je také zajištěno vázání dalšího, nově se tvořícího prachu.Roads treated with the emulsion are refreshed at least once a day by spraying with water. This also ensures that any newly formed dust is bound.

Zkoušky ukázaly, že se na povrchu scementovaných minerálních částic vytváří z emulze podle vynálezu stabilní koloidní vrstva, která při postřiku přijímá vodu a zvlhčuje také své okolí. Těmito vlastnostmi je umožněno udržovat vrstvu stálou regenerací po mnoho týdnů v aktivním stavu.Tests have shown that the emulsion according to the invention forms a stable colloidal layer on the surface of cemented mineral particles, which absorbs water when sprayed and also moistens its surroundings. These properties make it possible to maintain the layer in an active state for many weeks by constant regeneration.

Emulze podle vynálezu má několik výrazných výhod. Má dobrou smáčivost, takže rychle smáčí 1 různé druhy horninového prášku. Udržuje i vozovky se silným provozem stále zvlhčené, takže znečištění okolí prachem může být sníženo na minimum.The emulsion according to the invention has several significant advantages. It has good wetting properties, so that it quickly wets various types of rock powder. It keeps even heavily trafficked roads constantly wet, so that dust pollution of the surroundings can be reduced to a minimum.

Nemá škodlivé účinky na pryžové pneumatiky vozidel a nemá také korozivní působení na kovové části strojů. U emulze podle vynálezu není nebezpečí požáru, takže může být použita v libovolných průmyslových objektech.It has no harmful effects on rubber tires of vehicles and also has no corrosive effect on metal parts of machines. The emulsion according to the invention is not a fire hazard, so it can be used in any industrial facilities.

Emulze nemá také nepříznivé působení z psychologického hlediska a má proto nepochybně příznivý vliv. na ochranu pracovníků a jejich zdraví.The emulsion also has no adverse effects from a psychological point of view and therefore has an undoubtedly positive effect on the protection of workers and their health.

Konkrétní provedení emulzí podle vynálezu jsou uvedena v následujících příkladech provedení.Specific embodiments of the emulsions according to the invention are given in the following examples.

Příklad 1Example 1

Prostředek k vázání prachu je připraven z následujících složek:The dust binding agent is prepared from the following ingredients:

vrtací olej drilling oil 600 1 600 1 31,537 31,537 obj. % vol. % Solovet⁺7 Solovetsky ⁺ 7 10 1 10 1 0,526 0.526 obj. % vol. % CMC-lepidlo CMC-glue 5 kg 5 kg 0,131 0.131 obj. % vol. % diizooktylftalát diisooctylphthalate 250 1 250 1 13,141 13,141 obj. % vol. % voda /ph —7/ water /ph —7/ 1 040 1 1,040 1 54,665 54,665 obj. % vol. %

+/ di-/2-etylhexyl/-sulfojantaran-Na+/ di-(2-ethylhexyl)-sulfosuccinate-Na

Emulze je připravena jednoduchým přidáváním a mícháním jednotlivých složek. Na ožetřovanou plochu se emulze jemně rozstřikuje, například pctnocí postřikovači ho zařízení /např. Minitox-3/, neseného malým traktorem.The emulsion is prepared by simply adding and mixing the individual components. The emulsion is gently sprayed onto the treated surface, for example using a sprayer (e.g. Minitox-3) carried by a small tractor.

Na srovnaný povrch vozovky se nanáší několikanásobným postřikem emulze v množství najmě 2 ně 1,2 litru/m . Před úpravou byla ve vzduchu nad zkušebním úsekem vozovky koncentrace pra3 3 * chu 409 mg/m . Sedm dní po úpravě byla změřena koncentrace prachu 7,2 mg/m a ještě po dva□ oeti dnech bylo naměřeno pouze 25,7 mg/m . Tyto údaje prokazují jednoznačně přednosti emulze podle vynálezu.The emulsion is applied to the leveled road surface by multiple sprayings in an amount of at least 1.2 liters/m 2 . Before treatment, the dust concentration in the air above the test section of the road was 409 mg/m 3 . Seven days after treatment, the dust concentration was measured at 7.2 mg/m 3 and after another two days, only 25.7 mg/m 3 was measured. These data clearly demonstrate the advantages of the emulsion according to the invention.

Příklad 2Example 2

Emulze je připravena způsobem z příkladu 1 v daném pořadí z následujících složek:The emulsion is prepared according to the method of Example 1 in the given order from the following components:

dibutylftalát /Eviplast 41/ dibutyl phthalate /Eviplast 41/ 200 litrů 17,007 obj 200 liters 17.007 vol sodné vodní sklo soda water glass 20 litrů 1,701 obj 20 liters 1.701 vol vrtací olej drilling oil 350 litrů 29,762 obj 350 liters 29.762 vol CMC-lepidlo CMC-glue 2 kg 0,085 obj 2 kg 0.085 vol Novit⁺/ New ⁺ / 5 litrů 0,425 obj 5 liters 0.425 vol voda water 600 litrů 51,020 obj 600 liters 51,020 vol

⁺/ di-/2-etylhexyl/-sulfojantaran-Na o ⁺ / di-/2-ethylhexyl/-sulfosuccinate-Na o

Před ošetřením vozovky byla naměřena koncentrace prachu 272 mg/m , po jednom týdnu 3 3Before the road treatment, the dust concentration was measured at 272 mg/m, after one week 3 3

1,3 mg/m , po osmi týdnech 13,2 mg/m a po dvanácti týdnech byla naměřena koncentrace 35 mg/m³.1.3 mg/m 3 , after eight weeks 13.2 mg/m 3 and after twelve weeks a concentration of 35 mg/m ³ was measured.

Příklad 3Example 3

připraví will prepare emulze: emulsion: 480 480 litrů liters 47,952 47,952 obj. obj. 12 12 litrů liters 1,199 1,199 obj. obj. 150 150 litrů liters 14,985 14,985 obj. obj. 2 2 kg kg 0,099 0.099 obj. obj. 8 8 litrů liters 0,799 0.799 obj. obj. 350 350 litrů liters 34,965 34,965 obj. obj.

Způsobem podle přikladu 1 se z následujících složek připraví emulze dibutylftalát /Eviplast 41/ sodné vodní sklo vrtací olej CMC-lepidlo +/ %Using the method of Example 1, an emulsion is prepared from the following components: dibutyl phthalate /Eviplast 41/ sodium water glass drilling oil CMC adhesive +/ %

% %% %

%%

Prawozell voda /pH — 7/ ⁺/ alkylfenolpolyetylénglykoléterPrawozell water /pH — 7/ ⁺ / alkylphenol polyethylene glycol ether

33

Před pokusem byla koncentrace prachu ve vzduchu 293 mg/m , týden po ošetření 0,15 mg/mBefore the experiment, the dust concentration in the air was 293 mg/m, a week after treatment 0.15 mg/m

3 po třech týdnech 1,4 mg/m a ještě po 10 týdnech byla koncentrace prachu jen 12,1 mg/m .3 after three weeks 1.4 mg/m and after 10 weeks the dust concentration was only 12.1 mg/m.

Způsobem podle příkladu 1 se připraví emulze z následujících složek:An emulsion is prepared from the following components using the method of Example 1:

dibutylftalát dibutyl phthalate 570 570 litrů liters 28,50 28.50 obj. % vol. % sodné vodní sklo soda water glass 6 6 litrů liters 3,00 3.00 obj. % vol. % vrtací olej drilling oil 252 252 litrů liters 12,60 12.60 obj. % vol. % CMC CMC 2 2 kg kg 0,10 0.10 obj. % vol. % Nonit Nonite 16 16 litrů liters 0,80 0.80 obj. % vol. % voda water 1 100 1,100 litrů liters 55,00 55.00 obj. % vol. %

Získaná výsledky odpovídají výsledkům z příkladu 3.The obtained results correspond to those from example 3.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. An emulsion for binding dust, for example on unpaved industrial roads, on storey floors and on the surface of piles and for fly ash binding, characterized in that it contains emulsifiable mineral oil, such as drilling oil, in a volume concentration of 10 to 32%, carboxymethylcellulose in volume concentration 0; 05 to 1.00%, an ionic or nonionic surfactant such as sodium dialkylsulfosuccinate or an alkylphenolpolyethylene glycol ether at a concentration of 0.1 to 0.8% by volume, a plasticizer such as diisoctyl phthalate or dibutyl phthalate at a concentration of 8 to 49% and water at a volume concentration of 39 to 55% .

2. An emulsion as claimed in claim 1 comprising an emulsifiable mineral oil in a volume concentration of 10 to 15%, a carboxymethylcellulose in a volume concentration of 0.1 to 1.0%, an ionic or nonionic surfactant in a volume concentration of 0.1 to 0.8%. %, a plasticizer at a volume concentration of 8 to 49% and water at a volume concentration of 40 to 42%.

3. An emulsion according to claim 1, further comprising water glass in a volume concentration up to 3%.

4. An emulsion as claimed in claim 3 comprising sodium waterglass.