PL80448B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Chemische Fabrik Kalk GmbH.," Kolonia (Republika Federalna Niemiec) Srodek w postaci pasty, sluzacy do wiazania pylu weglowego w kopalniach wegla Przedmiotem wynalazku jest srodek w postaci pasty, sluzacy do unieszkodliwiania pylu weglowe¬ go, który wystepuje w kopalniach iwegla. Znane jest wiazanie pylu weglowego na stropach i scia¬ nach chodników w sposób uniemozliwiajacy jego unoszenie sie w powietrzu, przy zastosowaniu pas¬ ty, w której srodkami do wiazania pylu sa wod¬ niste, zawierajace srodki zwilzajace, roztwory chlorku magnezowego i/lub chlorku wapniowego.Pasta ta zawiera poza tym, jako substancje nos¬ nika, zelowaty wodorotlenek magnezowy, sporza¬ dzony z wodorotlenku wapniowego i chlorku mag¬ nezowego, w sposób opisany na przyklad w nie¬ mieckim zgloszeniu patentowym C 6032 VI/5 d, opublikowanym dnia 22.11.1956 r. oraz w czaso¬ pismie „Schlagel und Eisen" 1954 rok, strona 21il.Przydatnosc takich past zostala dowiedziona w przewazajacej liczbie wypadków, przy prak¬ tycznym stosowaniu w chodnikach pod ziemia.Stwierdzono jednak, ze na niektórych odcinkach chodników nalozona pasta, juz po pewnym czasie, nie zatrzymuje w sposób dostateczny zawartego w niej roztworu soli. Wskutek tego roztwór soli scieka powoli w dól, a na stropach i scianach pozostaje jedynie biala porowata powloka, która wiaze tylko male ilosci pylu weglowego. Stwier¬ dzono przy pomocy badan, ze obciekanie roztworu soli wystepuje na% odcinkach chodników, w któ¬ rych pojawiaja sie nieznaczne osady pylu, wyno¬ szace przykladowo 50 g na m2 i dzien, oraz ,duze ilosci C02 zawartego w pradzie powietrza kopal¬ nianego. W pradzie wlotowym powietrza zawartosc C02 wynosi 0,04% objetosciowo, lecz wzrasta ona stale (Wskultek zjawisk utleniania, które zachodza w wyrobiskach, tak, ze w chodnikach wentylacyj- 5 nyeh spotyka sie zawartosci 002 dochodzace do 0,6% objetosciowo. Zwiekszona zawartosc C02 w powietrzu kopalnianym powoduje przeksztalce¬ nie zelowatego wodorotlenku magnezowego na we¬ glan, który nie ma juz postaci izelu, lecz ma po¬ lo stac krystaliczna. Wskutek £ej wlasnosci nie moze on nawet rw niewielkim stopniu, wiazac roztworów soli hygroskopijnych. Przy wystepowaniu wiek¬ szych ilosci pylu przebiega podana przemiana wol¬ niej, albowiem zwilzona warstwa pylu, która osia- 15 da na warstwie pasty, chroni zelowaty wodorotle¬ nek magnezowy przed dostepem C02. Temperatury wyzsze iniz 35°C, które wystepuja obecnie w wy¬ robiskach lezacych czesto na wiekszych glebokos¬ ciach, wplywaja poza tym na intensywniejsze wy- 20 ciekanie roztworów soli z pasty.Znane sa jeszcze pasty o innym skladzie, sluzace do wiazania pylu weglowego. Tak wiec znana jest z niemieckiego opisu patentowego nr 229 564, glina, a z francuskiego opisu patentowego nr 456 482, 25 Mej, jako srodki zageszczajace dla hygroskopij¬ nych roztworów soli. Ponadto opisano w niemiec¬ kim zgloszeniu patentowym C 6 202 VI b/5 d, opuJbliikowanym dnia 4.8.1952 r., paste, która dbok roztworów soli hygroskopijnych i zwilzaczy zawie- 30 ra jeszcze oleje i rózne substancje nosnikowe, jak 80 44880 448 .2 krochmal, lug posiarczynowy, pak komórkowy, pyl weglowy, maczka kamienna, maczka lupkowa, sól kuchenna, wodorotlenek wapniowy, weglan wap¬ niowy, staly chlorek wapniowy i substancje uzys¬ kana z przemiany skrystalizowanego chlorku mag¬ nezowego ,i wodorotlenku wapniowego. Wymienio¬ na pasta moze zawierac podane skladniki poje¬ dynczo lulb jako ich mieszaniny. Pasty tego ro- .dzaju nie znalazly jednak zastosowania w praktyce z uwagi na niedostateczna przyczepnosc do stro¬ pów i scian Chodników i/lub niewystarczajace wlasnosci wiazania pylów.W niemieckim opisie wylozeniowym nr 1 263 657 podano ponadto, ze do past z soli, które przewi¬ dziane sa do* stosowania w kopalniach wegla do wiazania pylu, mozna obok innych skladników do¬ dawac speczniajace, jak „Goiar-gum", w celu zwiekszenia odpornosci past na dzialanie obciazen mechanicznych. Nie podano jednak zadnych infor¬ macji dotyczacych przyczepnosci tych past do stro¬ pów i . scian, jak i w sprawie ich przydatnosci w podanych wyzej warunkach chodnikowych i po¬ wietrznych.Starano sie wobec tego wytworzyc paste do wia¬ zania pylu w kopalniach wegla, która zapewniala¬ by wiazanie pylu przez dluzszy okres czasu, rów¬ niez w Chodnikach, w których wystepuja nieznaczne ilosci pylu oraz temperatury przekraczajace 30°C, a ilosc C02 zawarta w przeplywajacym te chod¬ niki powietrzu, jest znaczna.Wynaleziono srodek o postaci pasty sluzacy do . wiazania pylu weglowego w kopalniach, który sklada sie z zawierajacej wode mieszaniny zelo- watego wodorotlenku magnezowego jako nosnika, soli hygroskopijnych, srodków zwilzajacych oraz obojejtnych domieszek. Podana mieszanina charak¬ teryzuje sie tym, ze domieszke obojetna stworzy 5 do 30 procent wagowo siarczanu wapniowego, któ¬ ry otrzymuje sie przy procesie wytwarzania kwasu fosforowego metoda mokra.Stosujac znane na ogól sposoby mozna z soli hygroskopijnych i -tlenku metalu ziem alkalicz¬ nych, luib tez z soli hygroskopijnych i tlenku, wzglednie wodorotlenku alkalicznego, wytwarzac srodek w postaci pasty, sluzacy do wiazania pylu.Mozna wiec przykladowo doprowadzic, przez mie¬ szanie, do przemiany [roztworu chlorku magnezo¬ wego z tlenkiem, wzglednie z wodorotlenkiem wap¬ nia, na zelowaty wodorotlenek -magnezowy. Jezeli stosuje sie jako osad dla tego zabiegu chlorek magnezowy i tlenek wapniowy, wzglednie wodoro¬ tlenek wapniowy w stosunku molowym 1,05 do 1,1 :1, wówczas otrzymuje sie jedynie substancje nosnika. Jezeli stosuje sie wiekszy nadmiar roz¬ tworu chlorku magnezowego, to wówczas powstaje zelowatta ©ulbstancja nosnika, w której zawarty jest w postaci wodnistego roztworu chlorek mag¬ nezowy, który nie ulegl przemianie. Nadmiar roz¬ tworu chlorku magnezowego dobiera sie celowo w taki sposób, aby odpowiadal on pozadanej za¬ wartosci chlorku magnezowego w pascie, sluzacej do wiazania pylu. Do substancji nosnika, wzgled¬ nie do pastowatej mieszaniny substancji nosnika i chlorku magnezowego wlaczone zostaja potrzebne ilosci roztworów soli hygroskapdjnyoh, zwlaszcza '3 roztworów chlorku wapniowego i/lub chlorku magnezowego. Do pastowatej mieszaniny dodaje sie równoczesnie, lub nastepnie, jeszcze srodki zwilzajace. Dodawane srodki zwilzajace nie Ipowin- 5 ny wchodzic w reakcje z innymi skladnikami pasty do wiazania pylu. W zwiazku z tym stoso¬ wane sa, w sposób uprzywilejowany, nie tworzace jonów srodki zwilzajace, takie jak eter alkilowy poliglikolu, eter fenolowoaOkilowy poliglikolu, któ¬ re na pierscieniu Ibenzenowym posiadaja jedna lub wiecej grup alkilowych, lub tez stosuje sie mie¬ szaniny tych substancji. Taka pastowata mieszani¬ na zawiera, olbok wody, przykladowo 1 do 12 pro¬ cent wagowo zelowaltego chlorku magnezowego, 15 do 35 procent wagowo chlorku wapniowego i/lub chlorku magnezowego, 0,3 do 3 procent wagowo zwilzacza.Do tej pastowatej mieszaniny dodaje sie, zgod¬ nie z wynalazkiem, mieszajac, siarczan wapniowy, który powstaje przy produkcji kwasu fosforowego.Stosuje sie taki siarczan wapniowy, który pochodzi z produkcji kwasu fosforowego, w przebiegu której zachodzi reakcja surowego fosforanu z kwasem siarkowym, wzglednie z mieszaninami kwasów, które zawieraja jony fosforanowe. Najkorzystniej¬ sze jest dodawanie siarczanu wapniowego w po¬ staci dwuwodzianu, CaS04-2H20. Szczególnie do¬ bre wyniki uzyskano stosujac siarczan wapniowy, który powstaje w postaci dwuwodzianu, przy pro¬ dukcji kwasu fosforowego. Jezeli siarczan wapnio¬ wy reaguje kwasno wówczas przeprowadza sie, w sposób celowy, jego neutralizacje, przed doda¬ niem do pasty do wiazania pylu. Jako srodki neu¬ tralizujace mozna stosowac, przykladowo, wodoro¬ tlenki albo weglany wapnia lub sodu. Siarczan wapniowy nalezy dodawac do pastowatej miesza¬ niny, na przyklad wówczas, gdy nastapilo wymie¬ szanie wszystkich innych skladników pastowatej mieszaniny i gdy reakcje przemiany zostaly za¬ konczone. Mozna jednak siarczan wapniowy do¬ dawac równiez w« czasie wczesniejszego stadium procesu produkcyjnego .pastowatej mieszaniny. Na 100 czesci wagowych pastowaitej mieszaniny do¬ daje sie 5,2 do 43 czesci wagowe siarczanu wap¬ niowego, tak ze odpowiadajacy wynalazkowi pas- towaty srodek do wiazania pylu zawiera 5 do 30 procent wagowo siarczanu wapniowego.Srodek do wiazania pylów, który odpowiada wy¬ nalazkowi, ma postac równomiernej bialej pasty i spelnia wszystkie wymagania, stawiane w gór¬ nictwie, pasfowatym srodkom do wiazania pylu, które stosowane sa nawet w skrajnie trudnych warunkach. Przenikanie srodka do wiazania pylu wynosi 320.10"1 mm do 330.10"1 mm, mierzone we¬ dlug DIN 51804, przy obciazniku opadowym o cie¬ zarze 62,5 g. Róznice wielkosci przenikania w spo¬ czynku i przy wygniataniu wynosza 5 do maksy¬ malnie 15.10"1 mm. 'Przenikanie to nie ulega zmia¬ nie w obszarze temperatur od +10 do +40°C, które wystepuja w praktyce uzywania pasty pod ziemia.Znaczy to, ze omawiany srodek do wiazania pylu mozna z korzyscia stosowac równiez w glebszych wyrobiskach, w których, jak wiadomo, istnieja wyzsze temperaltury. 15 20. 25 30 35 40 45 50 55 6080 448 Odpowiadajacy wynalazkowi srodek do wiazania pylu posiada znakomita przyczepnosc do stropów i scian. Odpowiadajacy wynalazkowi srodek do wiazania pylu mozna wiec w trakcie jednego za¬ biegu nakladac igrulbsza warstwa niz nakladano pasty tradycyjne. Odpowiadajacy wynalazkowi sro¬ dek do wiazania pylu mozna bez trudnosci trans¬ portowac, wzglednie przepompowywac go na wiek¬ sza odleglosc, przy czym nie wystepuje zatykanie sie urzadzen lub rurociagów.Odpowiadajaca wynalazkowi pasta do wiazania pylu okazala sie, wbrew oczekiwaniom, znacznie trwalsza, niz znane dotad pasty do wiazania pylu, równiez wówczas, gdy w powietrzu kopalnianym wystepowaly duze ilosci COz. Alby wykazac wiek¬ sza trwalosc srodka do wiazania pylu wedlug wy¬ nalazku, w porównaniu ze znanymi dotad pastami do wiazania pylu, wskutek mniejszego splywania roztworów soli hygroskopijnych, zostaly przepro¬ wadzone badania porównawcze. W tym celu nalo¬ zono na szklane plyty, po nadaniu im szorstkosci, jednakowe warstwy pastowatych srodków do wia¬ zania pylu o jednakowym przenikaniu i o jedna¬ kowym skladzie, lecz zawierajace ;rózne ilosci siar¬ czanu wapniowego. Plyty szklane ustawiono pod katem 30° do poziomu, w klimatyzowanym po¬ mieszczeniu, w którym zawartosc C02 mozna bylo nastawiac. Po uplywie 10 dni stwierdzono zmniej¬ szenie sie ciezaru past do wiazania pylu, w sto¬ sunku do ilosci nalozonej pierwotnie. Wyniki przedstawione sa na fig. 1 rysunku i w podanej dalej tablicy.. Podane na fig. 1 krzywe wykazuja jednoznacz¬ nie powazna poprawe trwalosci warstwy, sporza¬ dzonej z pasty do wiazania pylu odpowiadajacej wynalazkowi, w porównaniu z tego samego rodza¬ ju pasta do wiazania pylu, która jednak nie za¬ wiera siarczanu wapniowego. Z warstw utworzo¬ nych ze srodka do wiazania pylu, wedlug wyna¬ lazku splywalo znacznie mniej hygroskopijnego roztworu soli, niz z warstwy pasty uzytej dla ce¬ lów porównawczych. W przebiegu kilku doswiad¬ czen, na których oparto wyniki .przedstawione na fig. 1, zbadano po zakonczeniu eksperymentu za¬ wartosc wodorotlenku magnezowego w pascie po¬ zostalej na plycie szklanej. Okazalo sie przy tym, ze w pascie, wedlug wynalazku, wolniej przebiega równiez przemiana zelowatego wodorotlenku mag¬ nezowego na weglan. Przy wystepowaniu duzych ilosci pylu (150/g/m2 dzien), w praktyce srodek 5 do wiazania pylu, wedlug wynalazku nie rózni sie pod wzgledem zdolnosci wiazania pylu weglowego od srodków do wiazania pylu, które posiadaja taki - sam sklad, lecz nie zawieraja siarczanu wapnio¬ wego. Zmniejszenie zdolnosci wiazania pylu, wy- io noszace kilka procent, które wystepuja przy du¬ zych zawartosciach siarczanu wapniowego i przy wystepowaniu znacznych ilosci pylu,' nie posiada, jak to wynika z fig. 2, zadnego znaczenia. Wobec tego, ze pasta do wiazania pylu, wedlug wyna- 15 lazku odznacza sie, w porównaniu ze znanymi do¬ tychczas srodkami, znacznie lepsza (przyczepnoscia • i wieksza trwaloscia, nieznaczna róznica w ich dzialaniu nie posiada zadnego znaczenia. Dzieki dobrej przyczepnosci i Itrwalosci srodka do wiaza- 20 nia pylu, wedlug wynalazku, które to wlasnosci istnieja równiez przy duzych zawartosciach C02 w powietrzu kopalnianym, przy wysokich tempe¬ raturach i przy wystepowaniu mniejszych ilosci pylu, uzyskuje sie przy jego stosowaniu niezawod- 25 ne wiazanie pylu, które utrzymuje sie przez czas dluzszy. Wystarcza wiec znacznie irzadsze naklada¬ nie, na stropy i sciany chodników, srodka do wia¬ zania pylu, niz bylo to wymagane przy uzyciu znanych dotad pastowatych srodków, zwlaszcza 30 gdy powietrze kopalniane zawiera znaczne ilosci COz i gdy wystepuja wysokie temperatury. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 35 a. Srodek ,w postaci pasty sluzacy do wiazania pylu weglowego w kopalniach wegUa, który sklada sie z zawierajacej wode mieszaniny zelowatego wodiorotlenkiu magnezowego, bedacego substancja nosnika, soli hygroskopijnych, zwilzaczy i obojet¬ no nej domieszki, znamienny tym, ze domieszke obo¬ jetna tworzy siarczan wapniowy w ilosci 3 do 50% wagowych, który powstaje przy wytwarzaniu kwa¬ su fosforowego sposobem mokrym.

2. Srodek w postaci pastty, wedlug zastrz. 1, zna- 45 mienny tym, ze siarczan wapniowy wystepuje jako dwuwodzian. Tabela Badanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Zawartosc wypelniacza wagowo bez bez bez 10 10 20 20 30 30 Koncentra- oja dwu¬ tlenku we¬ gla obje¬ tosciowo 0,04 0,14 1,50 0,04 0,14 0,04 0,14 0,04 1,50 Zmniejszenie ciezaru g lii 14,27 22,30 9,18 14,80 7,22 16,30 % 27,0 51,2 95,2 29,8 44,4 19,1 30,8 15,0 33,9 Wodorotlenek magne¬ zowy w pozostalej pascie " g 0,62 0,33 0 0,54 0,25 0,50 0,36 0,48 0,08 % 100 53 0 100 46 100 72 100 17 |80 448 1CO A % 0,04 0,14 0,26 0,5 1,0 - ZAWARTOSC DUUTLENKU W6LA V % OBJETOSCI Fig.i BEZ DOMKU DOMIESZKA MUUODZIANU SIARC7MU WPNI0HE60 1,5 1 ^ ^ 150- 110- 90- 70- 50- 1 30- BEZ 20 30 DOMIESZKA DUUM0D2IANU SIARCZANU UAPNI0UEG0 U 7. L_ Fig. Z LDA — Zaklad Nr 2 — TYPO — zam. 753/75 — Naklad 135 egz. Cena 10 zl PL PL