MXPA06014004A - Composiciones y metodos para la supresion de polvo. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a composiciones utiles para la supresion de emisiones de polvo fugitivo y metodos de supresion de emisiones de polvo mediant3e la aplicacion de una solucion acuosa que comprende un agente tensoactivo, agente humectante y un copolimero acrilico. Las composiciones de la invencion son efectivas para humedecer, penetrar y mejorar la cohesion de particulas y reducir la evaporacion de agua. Tambien se puede usar como un agente de abatimiento de polvo del aire y para reducir al minimo la erosion del suelo y polvo, soplado y soltura de solidos de los caminos y solidos a granel, procesos de flotacion de minerales, aplicaciones de manejo de desechos y como un agente aglutinante.

Description

COMPOSICIONES Y MÉTODOS PARA LA SUPRESIÓN DE POLVO Campo de la Invención La presente invención se refiere a composiciones útiles para la supresión de emisiones de polvo fugitivo y métodos para suprimir emisiones de polvo mediante la aplicación de una solución acuosa que comprende un agente tensoactivo, agente humectante y un copolímero acrílico. Las composiciones de la invención son efectivas para humedecer, penetrar y mejorar la cohesión de partículas y reducir la evaporación de agua. También se usan como un agente para abatir el polvo del aire y para reducir al mínimo la erosión del suelo y polvo, soplado y soltura de sólidos de los caminos y sólidos a granel, control de polvo de carbón mineral, procesos de flotación de minerales, aplicaciones de manejo de desechos y como un agente aglutinante.

Antecedentes de la nvención La diseminación de polvo posee problemas de seguridad, salud y ambientales en muchos ambientes . Se sabe que las partículas de polvo, tanto de inhalación (hasta 30 µ) como respirables (hasta 10 µ) , contaminan los alimentos y el Ref. 178126 agua, y cuando son inhaladas, pueden dar por resultado padecimientos respiratorios severos. En otros casos, la presencia de polvo de carbón mineral puede conducir a posible combustión espontánea. Preocupaciones similares se producen en otras industrias mineras, químicas, de acero y de desechos que generan humo, polvo, ceniza y otros materiales en partículas. La emisión de polvo es también un problema durante la construcción de caminos y el transporte de carbón mineral o minerales pulverizados en vagones de ferrocarril o tractocamiones . El método usual para reducir el polvo es aplicar una aspersión de agua ya sea con un sistema de aspersión presurizado fijo o móvil, distribución mediante alimentación por gravedad o mediante cañón de agua. Comúnmente se usan camiones de agua, por ejemplo, en caminos de transporte en minas, acceso de piedras, construcciones de caminos, caminos no sellados y otros tipos de áreas de polvo que soportan el tránsito. El principal problema con el uso de aspersiones de agua es que el polvo es controlado únicamente durante un corto periodo según las condiciones climáticas. Este es particularmente el caso durante la construcción de caminos en donde la aplicación de la aspersión de agua tiene que ser constantemente repetida con una frecuencia de hasta cada hora o menos para proveer un control de polvo efectivo. Incluso después, el rendimiento de la disminución de polvo es a menudo deficiente y existe la necesidad de fácil acceso a agua, lo que puede ser particularmente difícil de obtener durante las sequías . Hasta la fecha se han utilizado varios métodos en supresores de polvo por abatimiento y en la diseminación de polvo. La incorporación de sales higroscópicas tales como cloruro de calcio o magnesio en aspersiones de agua a menudo se hace en un intento para retener la humedad sobre la superficie polvorienta, pero el método es a menudo desventajoso debido a las tasas de uso de sal altas, propiedades de depuración de humedad y corrosión de equipo. Se han usado aceite y emulsiones basadas en aceite, aceite de madera de resina de pino y lignosulfonato como un subproducto de fábricas de papel para propósitos de control de polvo. Véase, por ejemplo, patente de E.U.A. No. 4,417,992 que describe el uso de emulsiones que contienen aceite que comprenden solventes de parafina ligeros, agua y polímeros entrelazados para control de polvo. La patente de E.U.A. No. 4,746,543 describe el uso de una solución acuosa que contiene una mezcla de polímeros acrílicos solubles en agua con polímeros de glicol no iónicos solubles en agua con agentes tensoactivos no iónicos de sulfonato y co-agentes tensoactivos como agentes de control de polvo. La patente de E.U.A. No. 4,594,268 describe el uso de una emulsión acuosa de polímero de metacrilato como un agente de control de polvo. La patente de E.U.A. No. 5,194,174 describe el uso de soluciones a base de agua no viscosas incluyendo un alcohol polivinílico y ácido bórico para suprimir polvo. La patente de E.U.A. No. 4,801,635 describe una combinación de polímeros acrílicos aniónicos solubles en agua en combinación con polímeros de glicol no iónicos solubles en agua en un medio acuoso junto con agentes tensoactivos de sulfonato para el control de emisiones de polvo hacia el ambiente. La patente de E.U.A. No. 5,256,444 describe el control de emisiones de polvo fugitivo por la aplicación de una solución de polímero catiónico soluble en agua con un agente espumador. La patente europea No. 0 134 106 describe composiciones para tratamiento de superficie de suelo polvorienta seca y estabilización del suelo de superficie mediante la aplicación de una emulsión acuosa de homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico y una sal polibásica que incluye agentes tensoactivos y agentes humectantes . Independientemente de si hay una amplia variedad de composiciones supresoras de polvo y métodos disponibles, existe la necesidad de composiciones supresoras de polvo nuevas, mejoradas o por lo menos alternativas para usarse para abatir el polvo del aire y controlar emisiones de polvo fugitivo en la construcción de caminos, control de desechos, minería, transporte e industrias relacionadas. Por ejemplo, las compañías de construcción de caminos a menudo recurren al uso de aspersiones de agua simples pero generalmente inefectivas en vez de usar composiciones supresoras acuosas con efecto de control de polvo durable.

Breve Sumario de la Invención La presente invención se refiere a métodos y composiciones nuevas y mejoradas o por lo menos alternativas adecuadas para controlar emisiones de polvo fugitivo de sólidos a granel, granulados o pulverizados. De conformidad con un aspecto de la invención, se provee un concentrado para supresión de polvo que comprende: (a) un agente tensoactivo aniónico (b) un éster alquílico de ácido graso; y (c) una emulsión de copolímero basada en acrílico. De conformidad con otro aspecto de la presente invención se provee un método para suprimir polvo al hacer contacto por compresión un material productor de polvo en partículas sólidas con una cantidad inhibidora de polvo de una composición de tratamiento que comprende un concentrado de la invención diluido en agua. De conformidad con otro aspecto de la invención, se provee una composición de tratamiento para supresión de polvo que comprende un concentrado de conformidad con la invención diluido con agua.

De conformidad con otro aspecto, las composiciones de la invención se pueden usar como un agente para abatir el polvo del aire y para reducir al mínimo la erosión del suelo y polvo, soplado y soltura de sólidos de los caminos y sólidos a granel, control de polvo de carbón mineral, procesos de flotación de minerales, aplicaciones de manejo de desechos y como un agente aglutinante. De conformidad con otro aspecto de la invención, se provee el uso de un éster alquílico de ácido graso para mejorar las propiedades de supresión o abatimiento de polvo fugitivo de una emulsión de copolímero acrílico. Estos y otros aspectos de la invención son evidentes a partir de la descripción y reivindicaciones que siguen.

Descripción Detallada de la Invención De conformidad con la invención, el concentrado de supresión de polvo es adecuado para controlar polvo en caminos, pasajes subterráneos, minas de corte abierto, acumulaciones de material mineral, control de polvo y erosión por el viento de - superficies- de carbón- mineral -pulverizado- y acumulaciones minerales contenidas dentro de carros de tránsito y otras superficies que tienen partículas finamente divididas sujetas a la formación de polvo.

La composición de tratamiento de la invención es eficiente en la creación de cohesión de partículas del suelo y abatimiento del polvo del aire. La composición además es útil en el humedecimiento, penetración y mejora de la aglomeración de partículas del suelo y reducción de la evaporación del agua desde el suelo y partículas así tratadas. Estas propiedades ayudan a suprimir polvo en lugares tales como operaciones de minas subterráneas, caminos de transporte, áreas de intercambio de transferencia por arriba del suelo, caminos de piedra, operaciones de construcción de caminos, acumulaciones de abastecimiento, boquillas de descarga y tiraderos de escombros. Las composiciones de supresión de polvo de la invención sorprendentemente muestran buena sinergia entre el agente tensoactivo aniónico, éster alquílico de ácido graso y emulsiones de copolímero basadas en acrílico. La efectividad de las composiciones excede el humedecimiento, penetración durabilidad y control de agentes de supresión conocidos. Los agentes tensoactivos aniónicos para usarse en la presente invención son típicos de moléculas de cadena larga que tienen una "cola" hidrofóbica larga y una "cabeza" negativamente cargada. Estos agentes tensoactivos se usan ampliamente debido a sus buenas propiedades de espumación, detergencia y actividad de superficie. En una modalidad preferida, el agente tensoactivo sulfonado es preferiblemente un ácido graso mono o polisulfonado que tiene un valor de tensión superficial por debajo de 30 dinas/cm. Se prefieren los ácidos grasos monosulfonados o polisulfonados alifáticos, tales como aquellos que contienen de 8 a 20 y muy preferiblemente de 8 a 16 átomos de carbono en las cadenas alifáticas de ácido graso. Ejemplos de grupos alquilo que se pueden usar en los ácidos grasos sulfonados incluyen los grupos octilo, nonilo, decilo, dodecilo (laurilo) , eicosilo, nicosilo, docosilo, tricosilo y tetracosilo. Los grupos alcanoilo que se pueden usar son análogos monoinsaturados de los anteriores, es decir, octenilo, nonenilo y similares. Se prefieren los ácidos grasos sulfonados de alcanolamina y alcanolamida tales como aquellos que contienen grupos alquilo de Ci a Cío . Estos compuestos son los productos de condensación de ácidos grasos alifáticos e hidroxialquilaminas . La referencia a ácidos grasos sulfonados de alcanolamina y alcanolamida incluyen los condensados de mono, di y trialcanolamina y alcanolamida. La dietanolamida y. dietanolaminas de ácido graso son agentes tensoactivos versátiles y ampliamente usados. Ejemplos del componente de ácido graso de esos compuestos incluyen ácido ricinoleico, láurico, linoleico, aceite de madera, coco, ácido oleico, ácido esteárico, cáprico e isostérico, todos los cuales se describen en Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 3a Edición, Volumen 22, en la tabla 24, cuya referencia se incorpora aquí en su totalidad. Los ácidos grasos sulfonados más preferidos de conformidad con esta invención son los laurilsulfatos de etanolamina comercialmente disponibles, particularmente laurilsulfato de dietanolamina. Los laurilsulfatos de etanolamina de ácido graso, así como otros agentes tensoactivos de ácidos grasos sulfonados, son útiles por sus propiedades tensoactivas y detergentes. Sin embargo, no todos los agentes tensoactivos sulfonados proveen alta eficiencia en las composiciones de la presente invención. Otros agentes tensoactivos tales como dodecilbencensulfonatos etoxilados y agentes tensoactivos de ácido dioctilsulfosuccínico, aunque son útiles para reducir la tensión superficial y mejorar el humedecimiento y penetración en partículas del suelo, se encuentra que no son particularmente compatibles con el copolímero de emulsión acrílico polivinílico debido a coagulación. El éster alquílico de ácido graso se usa para proveer una tensión superficial baja para las composiciones de tratamiento de la invención. Los esteres preferidos de la invención son esteres de lactato y soyato que se derivan del maíz y frijol de soya. Se puede hacer referencia a una mezcla de lactato de etilo/soyato de metilo natural vendida bajo el nombre comercial Vertec Gold por Vertec Biosolvents . La mezcla de éster alquílico de ácido graso se produce a partir de una mezcla de lactato de etilo, derivado de maíz, y soyato de metilo, derivado de aceite de frijol de soya. La mezcla de éster tiene una viscosidad baja (5 cp) , tensión superficial baja (21.1 dinas y solución al 0.1%) y se usa como un solvente en aplicaciones de eliminación de grasa y remoción de grafitti . También se formula para mezclarse con otros productos tales como limpiadores de manos, removedores de tinta y removedores de pintura. La mezcla de éster reduce la tensión superficial de la composición de tratamiento para mejorar el humedecimiento y penetración, reduce la evaporación (que es a base de aceite) , reduce la viscosidad para mejorar el vaciado y mezclado, reduce la excesiva formación de espuma del agente tensoactivo y se cree que forma fibrilaciones con el copolímero acrílico para mejorar la adhesión de partículas del suelo a concentraciones de aplicación más bajas. Además, este éster alquílico es aprobado por la USB (United Soybean Board) como un derivado natural de bioenergía para funciones de limpieza y pegamento debido a que se deriva de fuentes naturales. Aunque la mezcla de lactato de etilo/soyato de metilo natural es particularmente preferida, se entenderá que otros esteres alquílicos de ácido graso naturales o sintéticos y mezclas de los mismos se pueden usar en las composiciones de tratamiento y métodos de la presente invención. Los esteres de ácido graso son típicamente esteres metílicos de ácidos grasos de Cs-Cis comúnmente usados como lubricantes para fluidos para corte de metal, trituración a alta temperatura y remoción de graffiti de esmalte. Los esteres de lactato son comúnmente usados como un solvente para nitrocelulosa, acetato de celulosa, resinas, lacas, punturas y barnices. Los compuestos tienen tensiones superficiales bajas preferiblemente por abajo 30 dinas/cm, muy preferiblemente de alrededor de 23 dinas/cm. El uso de copolímeros basados en acrílico para estabilización de suelo, supresión de polvo y proyectos de re-vegetación es conocido. Típicamente, el polímero acrílico es combinado como una emulsión de copolímero a base de agua y diluido con agua a un contenido de sólidos predeterminado antes de usarse. Los copolímeros en emulsión se pueden usar para cubrir el suelo y arena, partículas aglutinantes junto con una película flexible clara o costra cuando se usan en concentración suficiente. Esta barrera ayuda a prevenir la erosión del suelo y emisiones de polvo fugitivo por movimiento tal como el causado por el viento o el agua. El copolímero acrílico también tiende a reducir la evaporación de humedad sobre la superficie del suelo. Una vez seco, este compuesto crea una barrera hidrofóbica para bloquear la humedad tanto presente como co-aplicada en el suelo, con lo que se reduce la frecuencia, volumen y necesidad de aplicaciones adicionales. Los copolímeros a base de acrílico utilizados en la invención incluyen aquellos de ácido acrílico y uno o más ácidos carboxílicos alifáticos insaturados tales como ácido 2-cloroacrílico, ácido 2-bromoacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido metacrílico, ácido mesacónico o similares o compuestos insaturados copolimerizables con ácido acrílico, por ejemplo, acrilonitrilo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo, propionato de vinilo, itaconato de metilo, estireno, metacrilato de 2-hidroxietilo y similares. Los copolímeros acrílicos de polivinilo adecuados para, usarse en las composiciones de tratamiento de la invención se pueden obtener de varias fuentes que incluyen aquellas vendidas como MARLOC provista por Reclamare Company, Seattle, E.U.A. Este copolímero acrílico de polivinilo es de carácter elastomérico irreversible cuando se polimeriza en presencia de luz, calor o catalizador. Otro copolímero acrílico altamente preferido es ACROCRYL, una emulsión de copolímero acrílico de estireno, suministrado por Nuplex Industries Australia. Se ha observado que composiciones de la invención hechas con ACROCRYL muestran estabilidad a temperatura más alta especialmente alrededor de 40-50°C que ayuda en el almacenamiento del concentrado y aplicación una vez diluido.

La composición de tratamiento de la invención se ha diseñado para proveer la aplicación de agentes adhesivos de copolímero acrílico en concentraciones más bajas. Las composiciones de la invención son hasta ahora desconocidas y las ventajas obtenidas son sorprendentemente comparadas con las emulsiones de polímero previamente conocidas para supresión de polvo. Las composiciones una vez aplicadas penetran la superficie, con lo que se bloquea la evaporación y se conserva la humedad. Agentes adicionales para mejorar la estabilidad, capacidad de trabajo y propiedades tensoactivas de las formulaciones de la invención se pueden incorporar en el concentrado. Por ejemplo, agentes de viscosidad tales como polisacáridos hidrofílicos se pueden incorporar para ayudar a la estabilidad del producto a concentraciones bajas y participan en la eficiencia de cohesión de partículas del suelo o polvo. Los polisacáridos hidrofílicos son bien conocidos en la técnica y se puede hacer mención particular a gomas de xantano tales como Kelzan fabricadas por CP Kelco. Las gomas de xantano además proveen propiedades útiles tales como espesamiento, estabilización de levadura, - capacidad de suspensión, control de flujo, estabilización de espuma, revestimiento y formación de película y calidad y modificación de textura. Los polisacáridos hidrofílicos se pueden usar en cualquier forma, por ejemplo, como aislados de un caldo de fermentación, o como un producto seco reconstituido . Los agentes humectantes del suelo adicionales se pueden incorporar en las composiciones de tratamiento y concentrados de la invención. Agentes humectantes del suelo representativos incluyen agentes activos de superficie no iónicos tales como alquilfenoles etoxilados y monolauratos de óxido de polietileno. Humectantes tales como cloruro de magnesio y cloruro de calcio se pueden formular en los concentrados y composiciones de tratamiento. Estas sales de cloruro funcionan bien al ayudar a retener la humedad en la composición de tratamiento una vez aplicada a los sustratos de partículas de suelo o polvo. Aditivos adicionales que incluyen conservadores, reguladores de pH y agentes de ajuste de pH, colorantes, agentes formuladores y similares se pueden usar en los concentrados de la invención según sea apropiado. La composición de tratamiento es preferiblemente suministrada como un concentrado que es diluido antes de la aplicación. El concentrado se disuelve fácilmente en agua y se puede diluir ya sea mediante la adición controlada a una corriente de agua o añadirse a granel, tal como a un tanque de agua para aplicación. La concentración de tratamiento puede variar de aproximadamente 0.01 a 20%, pero preferiblemente tiene una concentración baja tal como de 0.05% a 1.0%, muy preferiblemente de aproximadamente 0.1% de solución (1 g/l de agua) a 1.0% de solución (10 g/l de agua) El agua usada para diluir el concentrado de esta invención puede ser agua corriente, agua gris, agua salobre (salada) (tal como de las minas) o agua dura (de hasta 30 granos de CaC03) . La composición de tratamiento muestra eficiencia y sinergia sin igual cuando se compara de lado a lado con los ingredientes individuales, y particularmente a la concentración baja preferida de aproximadamente 0.1% de solución. Las soluciones concentradas y diluidas son no inflamables y susceptibles a descomposición por microorganismos del suelo. Sin embargo, las composiciones y métodos de tratamiento proveen control de polvo residual o a largo plazo efectivo comparado con formulaciones de supresión de agua o simples de unas cuantas horas o un día (a concentraciones por debajo de 0.1%) hasta 7 días o más (concentraciones por arriba de 0.1%). En pruebas de campo controladas, se encontró que las composiciones de la invención proveían 3 a 4 veces más conservación de humedad cuando se usaban sobre caminos de polvo que agua sola. Los resultados sugieren que cuando se compara con el uso de agua a la misma tasa de aplicación y tiempo y condiciones de exposición, las composiciones de la invención fueron eficientes para reducir el volumen de polvo respirable en 77% y el volumen de polvo de inhalación en 78% a una concentración de 0.02%. Las composiciones de la invención también son adecuadas para procesos de flotación de minerales, separación y lavados de minerales debido al efecto detergente de las composiciones de agente tensoactivo. Las composiciones también se pueden usar como un agente aglutinante para control de germinación de semillas en donde las semillas son ancladas a su lugar de siembra hasta que tiene lugar la germinación. Se entenderá que diferentes concentraciones, tasas de aplicación y protocolos, tipos de agua preferidos, tasas de flujo y tamaños de aplicador de boquilla y aditivos y diluyentes pueden ser monitoreados según la supresión de polvo requerida, tipo de sustrato y suelo encontrados y similares como lo conocería o comprobaría un experto en la técnica. La presente invención se describirá ahora con respecto a ejemplos no limitantes que se consideran únicamente como ilustrativos y no innecesariamente restrictivos del alcance de la invención.

Ejemplos 1. Concentrados El concentrado de supresión de polvo de la invención se prepara por el orden de mezclado requerido para evitar grumos y coagulación y estabilidad al envejecimiento. Los esteres alquílicos de ácido graso (Vertec Gold) son emulsionados con el agente tensoactivo aniónico (Gardinol DA) por lo menos durante 30 minutos. El agente de viscosidad (goma de polisacárido de xantano) se añade después al remolino para ser dispersado en los esteres emulsionados y agente tensoactivo por lo menos durante 30 minutos. Una vez que la goma de xantano se humedece y expande, se añade agua para adelgazar la dispersión. El copolímero basado en acrílico (MARLOC o ACROCRYL) se añade como paso final para proveer un concentrado de aproximadamente 40-55% de sólidos y que , tiene una tensión superficial de aproximadamente 27-29 dinas/cm. La homogeneización final se lleva a cabo como mínimo una hora. Los concentrados representativos se ilustran en la tabla 1 siguiente: Tabla 1 Formulaciones de ejemplo e intervalo (% en peso) 2. Composiciones de tratamiento - - --- Las- composiciones de tratamiento de supresión de-polvo se prepararon al diluir 1/1,000 del concentrado a agua. La eficiencia de la composición de tratamiento como un supresor de polvo se evaluó al añadir una alícuota de 30 ml de la solución al 0.1% a 100 g de suelo superior del terreno en un frasco de 1 litro con una abertura de 70 mm de diámetro. Se prepararon ejemplos comparativos en paralelo y se compararon con cada uno de los componentes individuales a la misma concentración de 0.1%. Los frascos se cargaron con suelo superior del terreno al cual se añadieron las composiciones de tratamiento y después se expusieron sin contacto bajo arrastre alto en una campana de emanaciones de 8 metros cúbicos a una temperatura de 21°C y 35% de humedad relativa. Después de 36 horas de evaporación, los frascos se sometieron a revolvimiento a 60 rpm durante 30 minutos. La eficiencia de las composiciones de tratamiento se evaluó al observar la desintegración de la torta en las partículas de suelo sueltas. Se encontró que las tortas de suelo para varios ingredientes que incluían copolímeros acrílicos de polivinilo (MARLOC) se habían desintegrado en polvo suelto bajo acción de revolvimiento. El polvo suelto tenía la consistencia revertida del suelo superior del terreno que se eleva al aire bajo turbulencia. En comparación, las composiciones de tratamiento de la invención se encontró que mantenían las "tortas intactas después de 30 minutos de revolvimiento a 60 rpm. Los resultados para la prueba de revolvimiento se ilustran en la tabla 2 siguiente.

Tabla 2 Resultados de la prueba de revolvimiento comparativa después de 36 horas de evaporación Se encuentra que los concentrados y composiciones de tratamiento de la invención son eficientes en la supresión - de^ polvo a través de una amplia - gama de- situaciones y condiciones . Se encuentra que la composición de tratamiento es efectiva en el humedecimiento, penetración y mejora de cohesión de partículas de suelo y polvo y reduce la evaporación de agua. Las propiedades logradas ayudan a suprimir el polvo en lugares tales como operaciones de minas subterráneas, caminos de transporte, áreas de intercambio de transferencia por arriba del terreno, caminos de piedra, operaciones de construcción de caminos y acumulación de abastecimiento. Las composiciones de tratamiento muestran un fuerte sinergismo con los tres componentes principales que son el agente tensoactivo aniónico, esteres alquílicos de ácido graso y copolímero en emulsión acrílico de polivinilo. El concentrado del ejemplo 6 que contiene el copolímero de acrilato de estireno ACROCRYL se diluyó con agua corriente a varias concentraciones bajas. Los valores de tensión superficial por abajo de 30 dinas/cm proveen buen humedecimiento de sustratos. La tensión superficial de la composición de tratamiento resultante fue por abajo de 30 dinas/cm a todas las concentraciones más bajas que varían de 0.012 a 0.10 comparadas con agua corriente (referencia) a aproximadamente 52 dinas/cm. Concentraciones más altas de la composición a agua también tienen tensiones superficiales muy pr abajo de 30 dinas/cm, muy preferiblemente por abajo de 26 dinas/cm. Es decir, incluso a dilución alta (y por lo tanto concentración baja) , los concentrados de producto aún darán composiciones de tratamiento que tengan tensiones superficiales por abajo de 30 dinas/cm después de la dilución. Las composiciones de tratamiento de esta manera presentan excelente capacidad de humedecimiento. Los resultados se muestran en la tabla 3 siguiente.

Tabla 3 Estudios de tensión superficial de composiciones de tratamiento de concentración baja del concentrado del ejemplo 6 en agua de corriente (dinas/cm) 3. Pruebas de campo El camino Nepean Gorge Lookout en el parque nacional Blue Mountains National Park, New South Wales, Australia, tiene un camino de grava que es una mezcla de metal azul y~ olvo pulverizado que cubre suelo- compactado de arcilla. El manejo de vehículos en el camino es una fuente principal de emisiones de polvo de inhalación y respirable. Un camión con 7,000 litros de agua equipado con barra de goteo, cabezas de regadera y cañón de agua impulsado por una bomba motorizada fue suministrado por el Co Penrith City Council. Se condujeron pruebas con agua y la composición del ejemplo 6 de la invención diluida con agua a 2:1,000 (0.2%) a una tasa de aplicación de aproximadamente 8-10 1/m2 y velocidad del camión de 10 km/hr sobre 6 pasadas con espacios de 10 minutos. Los días 2 y 3, el volumen de aplicación se redujo a la mitad y una cuarta parte respectivamente. Tres días después de la última aplicación, el camión fue manejado a lo largo del camino a 40-50 km/hr para 10 pasadas para generar el polvo para recolección. Las composiciones de tratamiento supresoras de polvo se prepararon in si tu al diluir 14 1 del concentrado directamente al tanque de agua de 7,000 litros. La disolución se completó al mezclar luego de agitación normal después de manejar el camión por aproximadamente 200 m. A velocidades bajas, los movimientos de frenado repentino ayudaron al mezclado . Muestras del tanque mostraron buen mezclado con la composición que tenía pH de aproximadamente 7.1 y tensión superficial de aproximadamente 28.5 dinas/cm. Se" tomó suelo seco de rastros" de neumáticos de áreas no tratadas un día antes de la aplicación. Se excavó la superficie con una pata de cabra a aproximadamente 2.5 cm de profundidad y el suelo se recogió en frascos de plástico y se sellaron para análisis de humedad. Muestras adicionales se tomaron después de la aplicación ya sea de agua o concentrado diluido como antes a 24, 48 y 72 horas y 10 días de una manera similar. Las condiciones climáticas fueron soleado a parcialmente nublado y oscurecido, vientos ligeros a moderados y temperaturas máximas que variaron de aproximadamente 25-32°C. El registro del volumen de polvo fue conducido por Coal Services Health Environmental Monitoring de conformidad con las normas australianas para observación de ganancia de peso gravimétrico. Se utilizaron bombas de muestreo de aire de DuPonnt para aspirar partículas de polvo en monitores Cassella Cyclone (polvo respirable) y muestreadores de cara abierta IOM de 25 mm (polvo de inhalación) . Un análisis de retención de humedad del suelo tratado y no tratado se hizo a 24, 48 y 72 horas y después de 10 días usando un horno de aire forzado a 100°C bajo condiciones estándares. Los resultados se exponen en la tabla 4 siguiente: Tabla 4 Análisis de retención de humedad (% de humedad promedio) Se encontró que las composiciones de la invención eran altamente efectivas a la retención de humedad en comparación con agua sola. Después de 24 horas se observó una mejora de 2.8 veces, después de 48 horas una mejora de 2.9 veces y después de 72 horas una mejora remarcable de 4.3 veces. Incluso después de 10 días se observó una mejora de aproximadamente 1.6 veces la del agua sola. Estos resultados fueron traducidos a resultados de supresión de polvo remarcables para las composiciones de la invención. La tabla 5 siguiente muestra los resultados de estudios de generación de polvo para el suelo a 3 días (72 horas) después del tratamiento.

Tabla 5 Estudios de generación de polvo a 72 horas (mg/m ) Se encontró que las composiciones de la invención eran altamente efectivas para suprimir tanto el polvo de inhalación como el respirable a aproximadamente 1.7 veces en comparación con el agua sola. Después de una aplicación pesada inicial, la aplicación periódica de las composiciones de la invención (aproximadamente una vez o dos veces al día a cada dos días) ahorraría agua, mano de obra y costo de equipo sobre los procedimientos de humedecimiento de caminos y superficie convencionales. Un protocolo de aplicación típico es: SEMANA 1: Día 1: Aplicar 0.2% de composición a 8-10 1/m2 hasta con 6-8 pasadas y un espacio de 10 minutos Días 2-7: 2 pasadas continuas por días SEMANA 2 : 2 pasadas continuas dos veces a la semana SEMANA" 3 (en~"adelante)~: 2 pasadas continuas una vez a la semana o según sea necesario. Las composiciones ayudan en gran medida en la retención y conservación de humedad y la aglomeración de partículas. En promedio, las composiciones de la invención tienen aproximadamente 3 veces más actividad de retención de humedad que el agua sola y por lo menos 50% más capacidad de reducción de polvo que el agua sola. El uso de emulsiones de copolímero acrílico de polivinilo en las composiciones de la invención tales como las de los ejemplos 4 y 5 dieron resultados de supresión y reducción de polvo similares. Las composiciones de la invención también muestran manejo y actividad mejoradas sobre agentes de supresión de polvo conocidos similares. Las composiciones son fáciles de manejar, fácilmente miscibles con agua de varias fuentes y no necesitan dilución previa. Los expertos en la técnica apreciarán que la invención aquí descrita es susceptible de variaciones y modificaciones distintas a aquellas específicamente descritas. Cabe entender que la invención incluye todas esas variaciones y modificaciones. La invención también incluye todos los pasos, aspectos, composiciones y compuestos referidos o indicados en esta especificación individualmente o colectivamente, y cualesquiera y todas las combinaciones de cualesquiera dos o más de dichos pasos o aspectos. La referencia a cualquier técnica^anterior en esta" especificación no es, y no debe tomarse como, un reconocimiento o alguna forma de sugerencia de que la técnica anterior forma parte del conocimiento general común en el campo de tentativa. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (32)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Un concentrado para supresión de polvo caracterizado porque comprende: (a) un agente tensoactivo aniónico; (b) un éster alquílico de ácido graso; y (c) una emulsión de copolímero basado en acrílico. 2. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente tensoactivo aniónico es un ácido graso sulfonado de alcanolamina de cadena larga.
3. 3. El concentrado de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el ácido graso sulfonado de alcanolamina es laurilsulfato de dietanolamina.
4. 4. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente tensoactivo aniónico tiene una tensión superficial por abajo de 30 dinas/cm.
5. 5. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el éster alquílico de ácido graso comprende lactato de etilo y soyato de metilo.
6. 6. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el éster alquílico de ácido graso tiene una tensión superficial por abajo de 30 dinas/cm.
7. 7. El concentrado de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el éster alquílico de ácido graso tiene una tensión superficial por abajo de 23 dinas/cm.
8. 8. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de copolímero basado en acrílico es un compuesto hidrofílico y biodegradable que se polimeriza como una estructura elastomérica irreversible bajo evaporación o secado.
9. 9. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero acrílico de polivinilo.
10. 10. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero de acrilato de estireno.
11. 11. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un agente de viscosidad de polisacárido.
12. 12. El concentrado de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el agente de viscosidad de polisacárido es una goma de xantano.
13. 13. Un concentrado para supresión de polvo caracterizado porque comprende: (a) 2-20 % en peso de un agente tensoactivo aniónico; (b) 5-20 % en peso de un éster alquílico de ácido graso; (c) 30-95 % en peso de una emulsión de copolímero basado en acrílico; (d) 0-3 % en peso de un agente de viscosidad de polisacárido; y (e) 0-10 % en peso de agua.
14. 14. El concentrado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el agente tensoactivo aniónico es un ácido graso sulfonado de alcanolamina de cadena larga .
15. 15. El concentrado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el éster alquílico de ácido graso comprende lactato de etilo y soyato de metilo.
16. 16. El concentrado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero acrílico de polivinilo.
17. 17. El concentrado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero de acrilato de estireno.
18. 18. Un concentrado para supresión de polvo de caracterizado porque es de conformidad con los ejemplos.
19. 19. Un método de supresión de polvo caracterizado porque comprende poner en contacto un material productor de polvo en partículas sólidas con una cantidad inhibidora de polvo de una composición de tratamiento que comprende un concentrado diluido en agua de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.
20. 20. Una composición de tratamiento para supresión de polvo caracterizada porque comprende un concentrado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 diluido con agua.
21. 21. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la concentración es de 1:10,000 a 1:100 de concentrado a agua.
22. 22. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la concentración es de 1:1,000 a 5:1,000 de concentrado a agua.
23. 23. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque la concentración es de aproximadamente 2:1,000 de concentrado a agua.
24. 24. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el agua es agua corriente, agua gris, agua salobre (salada) o agua dura.
25. 25. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque tiene una tensión superficial por abajo de 30 dinas/cm.
26. 26. La composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 25 caracterizada porque tiene una tensión superficial de aproximadamente 26 dinas/cm o inferior.
27. 27. El concentrado de conformidad con la reivindicación 1, 13 ó 18 o la composición de tratamiento de conformidad con la reivindicación 20, caracterizados porque se usan para humedecer, penetrar y mejorar cohesión de partículas o reducir la evaporación de agua, procesos de flotación de minerales, separación y lavados de minerales, para reducir al mínimo la erosión de suelo y polvo, soplado y soltura de sólidos de los caminos y sólidos a granel, aplicaciones de manejo de desechos y como un agente aglutinante .
28. 28. El uso de un éster alquílico de ácido graso para mejorar las propiedades de supresión o eliminación de polvo fugitivo de una emulsión de copolímero basado en acrílico .
29. 29. El uso de la reivindicación 28, en donde el éster alquílico de ácido graso comprende esteres de lactato y esteres de soyato.
30. 30. El uso de la reivindicación 29, en donde el éster alquílico de ácido graso comprende lactato de etilo y soyato de metilo.
31. 31. El uso de la reivindicación 28, en donde la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero acrílico de polivinilo.
32. 32. El uso de la reivindicación 28, en donde la emulsión de copolímero basado en acrílico es una emulsión de copolímero de acrilato de estireno.