RU2770264C1 - Composition for fixing dusty surfaces - Google Patents
Composition for fixing dusty surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770264C1 RU2770264C1 RU2021128851A RU2021128851A RU2770264C1 RU 2770264 C1 RU2770264 C1 RU 2770264C1 RU 2021128851 A RU2021128851 A RU 2021128851A RU 2021128851 A RU2021128851 A RU 2021128851A RU 2770264 C1 RU2770264 C1 RU 2770264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- dust
- water
- linseed oil
- fixing
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 claims abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 20
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 alkali metal acrylate Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitro-1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C2=C1 FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C(C)=C JKNCOURZONDCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWAPMFBHEQZLGK-UHFFFAOYSA-N 5-(dimethylamino)-2-methylidenepentanamide Chemical compound CN(C)CCCC(=C)C(N)=O ZWAPMFBHEQZLGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 231100000171 higher toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005456 ore beneficiation Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
- E21F5/02—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires by wetting or spraying
- E21F5/06—Fluids used for spraying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной, в частности, угледобывающей отрасли, и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса от автомобильных дорог на угольных разрезах.The invention relates to the mining, in particular, coal mining industry, and can be used to suppress dust and reduce dust transfer from roads in coal mines.
Известен обеспыливающий состав для обработки пылящих поверхностей (патент РФ № 2502874, опубл. 27.12.2013), содержащий водные растворы полиакрилата щелочного металла и сополимера акриламида с производными акриловой кислоты, при этом использованы сополимеры акриламида с диметиламиноэтилакрилатом, диметиламиноэтилметакрилатом или диметиламинопропилакриламидом, концентрация раствора полиакрилата щелочного металла составляет 0,1-1,0% (мас.), концентрация раствора сополимера акриламида с производными акриловой кислоты составляет 0,05-0,5% (мас.).Known dedusting composition for the treatment of dusty surfaces (RF patent No. 2502874, publ. 27.12.2013), containing aqueous solutions of alkali metal polyacrylate and acrylamide copolymer with acrylic acid derivatives, while using copolymers of acrylamide with dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate or dimethylaminopropylacrylamide, the concentration of the alkali polyacrylate solution metal is 0.1-1.0% (wt.), the concentration of the solution of the copolymer of acrylamide with derivatives of acrylic acid is 0.05-0.5% (wt.).
Недостатком состава является необходимость его поэтапного нанесения (сначала – наносят водный раствор акрилата щелочного металла, а затем – водный раствор сополимера акриламида) с выдерживанием значительного промежутка времени, зависящего от погодных условий, что увеличивает сроки и затраты на обработку поверхностей, и в условиях действующих автодорог угольных разрезов тяжело реализуемо. The disadvantage of the composition is the need for its phased application (first, an aqueous solution of alkali metal acrylate is applied, and then an aqueous solution of acrylamide copolymer) with maintaining a significant period of time, depending on weather conditions, which increases the time and cost of surface treatment, and in the conditions of existing roads coal mines are difficult to implement.
Известен состав для закрепления пылящих поверхностей (патент РФ № 2148720, опубл. 10.05.2000), включающий 10-15% пластификатора адипинового щелочного (отходов производства капролактама), 15-20% келловейской порошкообразной глины, попутно извлекаемой с железной рудой, и технической воды. Концентрация приготовленного раствора изменяется от 3 до 4 л на квадратный метр обрабатываемой поверхности. A composition is known for fixing dusty surfaces (RF patent No. 2148720, publ. 05/10/2000), including 10-15% adipic alkaline plasticizer (caprolactam production waste), 15-20% Callovian powdered clay, incidentally extracted with iron ore, and industrial water . The concentration of the prepared solution varies from 3 to 4 liters per square meter of the treated surface.
Недостатком состава является его применимость преимущественно для предотвращения пыления хвостохранилищ фабрик по обогащению железных руд, высокая стоимость, обусловленная значительной долей в составе пластификатора адипинового щелочного, который производится только в Европейской части РФ, использование редкой келловейской порошкообразной глины, добываемой преимущественно только на территории Курской магнитной аномалии.The disadvantage of the composition is its applicability mainly to prevent dusting of tailings of iron ore beneficiation plants, high cost due to a significant proportion of adipic alkaline plasticizer, which is produced only in the European part of the Russian Federation, the use of rare Callovian powdered clay, mined mainly only on the territory of the Kursk magnetic anomaly .
Известен состав для закрепления пылящих поверхностей (патент РФ № 2137923, опубл. 20.09.1999), включающий акриловую дисперсию (50-60%) 1-28%, сополимер ацетата с виниловыми эфирами карбоновых кислот 2-10%, олигомер полиэтилена 1-5%, загуститель оксиэтилцеллюлоза 0,2-0,8%, поверхностно-активное вещество алкилсульфат 0,8-1,8%, вода – остальное. A composition is known for fixing dusty surfaces (RF patent No. 2137923, publ. 09/20/1999), including an acrylic dispersion (50-60%) 1-28%, an acetate copolymer with vinyl esters of carboxylic acids 2-10%, a polyethylene oligomer 1-5 %, thickener hydroxyethyl cellulose 0.2-0.8%, surfactant alkyl sulfate 0.8-1.8%, water - the rest.
Недостатками состава являются наличие в нём большого количества компонентов и высокая их концентрация, обуславливающие дороговизну технического решения, значительная продолжительность формирования закрепляющей плёнки на пылящей поверхности, достаточная эффективность пылезакрепления только на поверхностях хвостохранилищ хвостов обогащения железных руд, не подверженных значительным механическим нагрузкам автотранспорта. The disadvantages of the composition are the presence in it of a large number of components and their high concentration, which determine the high cost of the technical solution, the significant duration of the formation of a fixing film on a dusty surface, the sufficient efficiency of dust fixation only on the surfaces of tailings of tailings of iron ore enrichment, not subject to significant mechanical loads of vehicles.
Известен состав для закрепления пылящих поверхностей (патент РФ № 2014471, опубл. 12.01.1993), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас. %: триполифосфат калия 0,01-5,0, 5%-ный коллоидный раствор крахмала 1,0-40,0 и вода – остальное. Known composition for fixing dusty surfaces (RF patent No. 2014471, publ. 01/12/1993), containing components in the following ratio, wt. %: potassium tripolyphosphate 0.01-5.0, 5% colloidal starch solution 1.0-40.0 and water - the rest.
Приведенный состав включает в себя компоненты, не оказывающие вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека, имеющие потенциал к формированию длительного пылеподавляющего эффекта за счет увеличения смачивающей способности и создания закрепляющей пыль пленки. The given composition includes components that do not have a harmful effect on the environment and human health, and have the potential to form a long-term dust suppression effect by increasing the wetting ability and creating a dust-fixing film.
Недостатками известного состава для закрепления пылящих поверхностей являются технологическая сложность получения коллоидного раствора крахмала с необходимыми физико-химическими свойствами, значительная зависимость от климатических условий применения (быстро разрушается при значительных суточных амплитудах температуры и легко размывается ливневыми осадками), а также высокая вариативность содержания компонентов состава, что может создать совершенно разный эффект пылеподавления.The disadvantages of the known composition for fixing dusty surfaces are the technological complexity of obtaining a colloidal solution of starch with the necessary physical and chemical properties, a significant dependence on the climatic conditions of use (it quickly collapses at significant daily temperature amplitudes and is easily washed away by heavy rainfall), as well as a high variability in the content of the components of the composition, which can create a completely different dust suppression effect.
Известен обеспыливающий состав (патент РФ № 2029775, опубл. 27.02.1995), включающий компоненты в следующих соотношениях: сульфатное мыло или омыленный талловый пек 2-10% (мас.); полиакриламид 0,05-0,20% (мас.); вода остальное, что обеспечивает водостойкость покрытия из этого состава на пылящихся поверхностях и снижение расхода реагентов.Known dedusting composition (RF patent No. 2029775, publ. 27.02.1995), including components in the following ratios: sulfate soap or saponified tall oil pitch 2-10% (wt.); polyacrylamide 0.05-0.20% (wt.); water is the rest, which ensures the water resistance of the coating of this composition on dusty surfaces and a decrease in the consumption of reagents.
Недостатками известного состава для закрепления пылящих поверхностей являются значительная его недолговечность при постоянной или периодической динамической нагрузке, например, со стороны движущегося автотранспорта, а также повышенная токсичность полиакриламида при его переходе в летучее состояние при механическом разрушении покрытия, сформированного на основе известного состава.The disadvantages of the known composition for fixing dusty surfaces are its significant fragility under constant or periodic dynamic load, for example, from a moving vehicle, as well as the increased toxicity of polyacrylamide during its transition to a volatile state during mechanical destruction of a coating formed on the basis of a known composition.
Известен смачиватель для подавления угольной пыли (патент РФ № 2689469, опуб. 28.05.2019), который выбран в качестве прототипа. Смачиватель предназначен для пылеподавления и снижения пылепереноса в угольном производстве и содержит олеиновую кислоту, гидроксид натрия, льняное масло и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known wetting agent for the suppression of coal dust (RF patent No. 2689469, pub. 05/28/2019), which is selected as a prototype. The wetting agent is designed to suppress dust and reduce dust transfer in coal production and contains oleic acid, sodium hydroxide, linseed oil and water in the following ratio, wt. %:
Недостатками прототипа являются значительная зависимость технологии применения смачивателя от воздушного режима горной выработки, в которой осуществляется добыча угля, предусматривающая ориентацию на линейное перемещение воздушной струи, что характерно для шахтного способа добычи, а также то, что данный смачиватель ориентирован на аэрозольную витающую пыль, а не на закрепление пылящих поверхностей, подверженных постоянным деформациям, итогом действия которых являются процессы разрушения поверхностного слоя с последующим взметыванием образующейся пыли. The disadvantages of the prototype are the significant dependence of the technology of application of the wetting agent on the air mode of the mine working, in which coal is mined, which provides for the orientation of the linear movement of the air jet, which is typical for the mine method of extraction, and also that this wetting agent is oriented to aerosol flying dust, and not to fix dusty surfaces subject to permanent deformations, the result of which are the processes of destruction of the surface layer, followed by uplifting of the resulting dust.
Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка нового состава для закрепления пылящих поверхностей, который обеспечивает повышение эффективности смачивания породной и угольной пыли, отлагаемой на поверхности автомобильных дорог угольных разрезов. The technical problem to be solved by the present invention is the development of a new composition for fixing dusty surfaces, which improves the efficiency of wetting rock and coal dust deposited on the surface of coal mine roads.
Для решения поставленной проблемы предложен состав для закрепления пылящих поверхностей, содержащий свекловичную мелассу, поливинилацетат, льняное масло и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: To solve this problem, a composition is proposed for fixing dusty surfaces, containing beet molasses, polyvinyl acetate, linseed oil and water in the following ratio, wt. %:
Технический результат, полученный от изобретения, заключается в увеличении продолжительности эффективного действия пылезакрепляющего состава, улучшения смачиваемости поверхности частиц пыли, а также обеспечения возможности склеивания частиц пыли с образованием пленки.The technical result obtained from the invention is to increase the duration of the effective action of the dust-fixing composition, improve the wettability of the surface of dust particles, and also enable dust particles to stick together to form a film.
Предлагаемый состав для закрепления пылящих поверхностей является оптимальным по качественному и количественному содержанию входящих в него компонентов. Это обусловлено следующим.The proposed composition for fixing dusty surfaces is optimal in terms of the qualitative and quantitative content of its constituent components. This is due to the following.
Свекловичная меласса представляет собой побочный продукт сахарного производства, имеет темно-коричневый цвет и плотность 1,35-1,40 г/см3. Меласса содержит 40-55% сахарозы, 30% инертного сахара, 10% органических несахаров, 0,5-2,5% раффинозы, 1,1-1,5% азота и 6-11% золы, включающей K2O, CaO, MgO, SiO2, SO3, Cl2, Na2O + Fe2O3 + Al2O3, Fe2O5. Использование свекловичной мелассы в предлагаемом составе позволяет в течение длительного времени сохранить обработанную поверхность во влажном состоянии, предотвращая ее от чрезмерного высыхания и растрескивания, приводящих к пылеобразованию. Содержание в составе свекловичной мелассы менее 2,4 мас. % существенно снижает период эффективного действия, сформированного пылеподавляющего слоя, при этом срок действия снижается прямо пропорционально снижению содержания мелассы. При содержании в составе свекловичной мелассы более 2,6 мас.% не происходит существенного изменения срока эффективного действия при увеличении затрат на приготовление состава.Beet molasses is a by-product of sugar production, has a dark brown color and a density of 1.35-1.40 g/cm3. Molasses contains 40-55% sucrose, 30% inert sugar, 10% organic non-sugars, 0.5-2.5% raffinose, 1.1-1.5% nitrogen and 6-11% ash, including K2O, CaO, MgO, SiO2, SO3,Cl2,Na2O + Fe2O3 + Al2O3, Fe2O5. The use of beet molasses in the proposed composition allows for a long time to keep the treated surface in a wet state, preventing it from excessive drying and cracking, leading to dust formation. The content in the composition of beet molasses is less than 2.4 wt. % significantly reduces the period of effective action of the formed dust-suppressing layer, while the period of action decreases in direct proportion to the decrease in the molasses content. When the content in the composition of beet molasses is more than 2.6 wt.%, there is no significant change in the period of effective action with an increase in the cost of preparing the composition.
Поливинилацетат (ПВА) – твердое бесцветное прозрачное вещество с химической формулой (C4H6O2)n, не имеющее запаха, нетоксичное, светостойкое, обладающее хорошими адгезионными свойствами к различным поверхностям и эластичностью. ПВА хорошо растворяется в хлорированных и ароматических углеводородах, кетонах, сложных эфирах, метаноле. Поливинилацетат легко гидролизуется в поливиниловый спирт в присутствии растворов кислот и щелочей. Поливинилацетат позволяет создать на пылящей поверхности эластичную и прочную пылезакрепляющую плёнку, устойчивую к атмосферным осадкам и сохраняющую свои свойства в течение длительного периода времени.Polyvinyl acetate (PVA) is a solid, colorless, transparent substance with the chemical formula (C 4 H 6 O 2 ) n, odorless, non-toxic, light-resistant, with good adhesion to various surfaces and elasticity. PVA is highly soluble in chlorinated and aromatic hydrocarbons, ketones, esters, and methanol. Polyvinyl acetate is easily hydrolyzed to polyvinyl alcohol in the presence of acid and alkali solutions. Polyvinyl acetate allows you to create an elastic and durable dust-fixing film on a dusty surface, which is resistant to precipitation and retains its properties for a long period of time.
Содержание в предлагаемом составе ПВА в количестве менее 0,4 мас.% приведет к снижению адгезионной способности формируемого пыдеподавляющего слоя относительно пылящей поверхности. Содержание в предлагаемом составе ПВА в количестве более 0,6 мас.% приведет к повышенному коррозионному действию состава на металлические элементы колес карьерного автотранспорта, а также снижению вероятности естественного зарастания травой откосов карьерных автодорог и прилегающих к ним территорий, что увеличивает пылеобразование в этих зонах. The content in the proposed composition of PVA in an amount of less than 0.4 wt.% will reduce the adhesive ability of the formed dust-suppressing layer relative to the dusty surface. The content of PVA in the proposed composition in an amount of more than 0.6 wt.% will lead to an increased corrosive effect of the composition on the metal elements of the wheels of quarry vehicles, as well as a decrease in the likelihood of natural overgrowth of slopes of quarry roads and adjacent territories with grass, which increases dust formation in these areas.
С целью повышения прочностных характеристик образующейся пылезакрепляющей плёнки, в том числе под действием высоких температур в составе для закрепления пылящих поверхностей использовано льняное масло. Льняное масло – это растительное масло, производимое из семян льна и представляющее собой жидкость, чаще всего, золотисто-желтого цвета. Имеет плотность 0,926-0,936 г/см3 и температуру застывания от -16 до -27°С. За счёт высокого содержания в составе ненасыщенных жирных кислот (44-61 % альфа-линоленовой, 15-30% линолевой, 13-29% олеиновой) льняное масло легко полимеризуется при взаимодействии с кислородом воздуха, образуя прочную прозрачную плёнку. In order to improve the strength characteristics of the formed dust-fixing film, including under the influence of high temperatures, linseed oil was used in the composition for fixing dusty surfaces. Flaxseed oil is a vegetable oil produced from flaxseeds and is a liquid, most often golden yellow in color. It has a density of 0.926-0.936 g/cm 3 and a pour point of -16 to -27°C. Due to the high content of unsaturated fatty acids (44-61% alpha-linolenic, 15-30% linoleic, 13-29% oleic) in the composition, linseed oil easily polymerizes when interacting with atmospheric oxygen, forming a strong transparent film.
Содержание в предлагаемом составе льняного масла в количестве менее 0,4 мас.% приведет к сокращению срока эффективного действия пылеподавляющего слоя за счет интенсификации процесса ее высыхания и последующего его разрушения в результате ветровой эрозии или механического воздействия протекторов карьерного автотранспорта.The content of the proposed composition of linseed oil in an amount of less than 0.4 wt.% will reduce the period of effective action of the dust suppression layer due to the intensification of the process of its drying and its subsequent destruction as a result of wind erosion or mechanical impact of the protectors of mining vehicles.
Содержание в предлагаемом составе льняного масла в количестве более 0,6 мас.% приведет к увеличению тормозного пути карьерного автотранспорта, проходящего по закрепленной пылящей поверхности, что увеличивает вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий.The content of the proposed composition of linseed oil in an amount of more than 0.6 wt.% will increase the stopping distance of quarry vehicles passing on a fixed dusty surface, which increases the likelihood of traffic accidents.
Предлагаемый состав достаточно прост, все его компоненты не приносят вреда окружающей среде и здоровью человека, а также не оказывает коррозионного воздействия на резину шин колес и металлические элементы днища автомобилей.The proposed composition is quite simple, all of its components do not harm the environment and human health, and also does not have a corrosive effect on the rubber tires of the wheels and the metal elements of the bottom of the car.
Приготовление разработанного состава осуществляется путём дозирования и смешивания свекловичной мелассы, поливинилацетата, льняного масла и воды в соотношении по массе соответственно: 2,4-2,6 : 0,4-0,6 : 0,4-0,6 : 96,2-96,8 с использованием типового смесительного оборудования. The preparation of the developed composition is carried out by dosing and mixing beet molasses, polyvinyl acetate, linseed oil and water in the ratio by weight, respectively: 2.4-2.6: 0.4-0.6: 0.4-0.6: 96.2 -96.8 using typical mixing equipment.
Нанесение пылезакрепляющего состава на поверхность автомобильных дорог угольных разрезов осуществляется штатными поливооросительными машинами (например, на базе КАМАЗ 55111), производящими орошение в два этапа с выдержкой в течение 0,5 часа для впитывания состава в грунт после каждой обработки. Перед распылением состава проводится очистка полотна автодороги от пыли, просыпей и грязи, и выравнивание его поверхности автогрейдером. Расход состава составляет 0,5 л/м2. The application of the dust-fixing composition on the surface of the roads of coal mines is carried out by standard irrigation machines (for example, based on KAMAZ 55111), which irrigate in two stages with an exposure of 0.5 hour to soak the composition into the soil after each treatment. Before spraying the composition, the roadbed is cleaned of dust, spills and dirt, and its surface is leveled with a motor grader. The consumption of the composition is 0.5 l/m 2 .
Эффективность разработанного состава исследовалась на экспериментальном стенде по методике, включающей оценку периода высыхания поверхности имитируемой автодороги, покрытой различными составами, адгезионной способности раствора к пылящей поверхности, а также прилипаемости смоченного пылящего материала к колесам карьерного автотранспорта. The effectiveness of the developed composition was studied on an experimental bench using a method that included an assessment of the drying period of the surface of a simulated road covered with various compositions, the adhesive ability of the solution to a dusty surface, and the adhesion of the wetted dusty material to the wheels of a quarry vehicle.
Период высыхания оценивался визуально при создании искусственного ветрового воздействия с помощью воздуходувки и следующих микроклиматических параметрах:The drying period was evaluated visually when creating an artificial wind effect using a blower and the following microclimatic parameters:
Исследование адгезионных свойств разработанного раствора для определения степени налипания на колеса карьерного автотранспорта и разрушения связывающего слоя осуществлялось с помощью динамометра ДОСМ-3. Для определения адгезионных свойств к динамометру была приспособлена плоская пластина площадью S = 401,94 см2. Сначала производилось тарирование динамометра для определения зависимости величины деформации упругого элемента прибора от прикладываемой силы. Проводилось 4 испытания: по 2 испытания на нагрузку и на разгрузку прибора от 0 до 2 кг. На основании испытаний составлялась тарировочная таблица на нагрузку и разгрузку динамометра. Динамометр пластиной вниз помещался на модель дороги, только что покрытую исследуемым раствором. После застывания раствора производился отрыв динамометра от поверхности модели, и регистрировалось изменение показаний величины деформации в мм от начального значения, связанного с дополнительной нагрузкой на динамометр от пластины. По зарегистрированной разнице показаний и тарировочной таблице методом линейной интерполяции определялась фактическая нагрузка отрыва пластины от поверхности модели m в кг. The study of the adhesive properties of the developed solution to determine the degree of sticking to the wheels of quarry vehicles and the destruction of the binding layer was carried out using a DOSM-3 dynamometer. To determine the adhesion properties, a flat plate with an area of S = 401.94 cm 2 was fitted to the dynamometer. First, the dynamometer was calibrated to determine the dependence of the deformation of the elastic element of the device on the applied force. 4 tests were carried out: 2 tests for loading and for unloading the device from 0 to 2 kg. Based on the tests, a calibration table was compiled for the load and unloading of the dynamometer. The dynamometer was placed with the plate down on a road model that had just been covered with the test solution. After the solution solidified, the dynamometer was separated from the surface of the model, and the change in the readings of the deformation value in mm from the initial value associated with the additional load on the dynamometer from the plate was recorded. Based on the recorded difference in readings and the calibration table, the actual load of plate separation from the surface of the model m in kg was determined by linear interpolation.
Прилипаемость смоченного пылящего материала к колесам оценивалась по разнице масс Δm модели БЕЛАЗа в масштабе 40:1 до эксперимента (с чистыми колесами) и после челночной езды по модели дорожного полотна в течение 30 сек через 30 мин после нанесения раствора на пылящую поверхность. The adhesion of the wetted dusty material to the wheels was estimated by the mass difference Δm of the BELAZ model on a scale of 40:1 before the experiment (with clean wheels) and after a shuttle ride on the roadway model for 30 seconds 30 minutes after applying the solution to the dusty surface.
Результаты экспериментальных лабораторных исследований свойств различных пылезакрепляющих составов приведены в таблице 1.The results of experimental laboratory studies of the properties of various dust-fixing compositions are shown in table 1.
Таблица 1 – Результаты лабораторных исследований свойств различных пылезакрепляющих составовTable 1 - The results of laboratory studies of the properties of various dust-fixing compositions
При исследовании различных соотношений входящих компонентов установлено, что рациональным соотношением является «Меласса : ПВА : Льняное масло : Вода = 2,5 : 0,5 : 0,5 : 96,5», так как при этом создается максимальный период смачивающего действия (также как и для состава «Меласса : ПВА : Льняное масло : Вода = 3 : 0,5 : 0,5 : 96»), адгезионная способность незначительно меньше относительно максимально возможной (состав «Меласса : ПВА : Льняное масло : Вода = 3 : 0,5 : 0,5 : 96»), а прилипаемость к колесам ниже, чем в большинстве вариантов.In the study of various ratios of the incoming components, it was found that the rational ratio is "Molasses: PVA: Linseed oil: Water = 2.5: 0.5: 0.5: 96.5", since this creates the maximum period of wetting action (also as for the composition "Molasses: PVA: Linseed oil: Water = 3: 0.5: 0.5: 96"), the adhesive ability is slightly less than the maximum possible (composition "Molasses: PVA: Linseed oil: Water = 3: 0 .5 : 0.5 : 96"), and stickiness to wheels is lower than most options.
Таким образом, предлагаемый состав для закрепления пылящих поверхностей по сравнению с известными аналогами по совокупному сочетанию свойств адгезионной способности к пылящей поверхности, величины прилипаемости к колесам автотранспорта, периоду высыхания, рационален, что позволяет повысить эффективность смачивания породной и угольной пыли, отлагаемой на поверхности автомобильных дорог разрезов и снизить пылеперенос. Thus, the proposed composition for fixing dusty surfaces in comparison with known analogues in terms of the cumulative combination of the properties of adhesion to a dusty surface, the amount of adhesion to the wheels of vehicles, the drying period, is rational, which makes it possible to increase the efficiency of wetting rock and coal dust deposited on the surface of roads cuts and reduce dust transfer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021128851A RU2770264C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Composition for fixing dusty surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021128851A RU2770264C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Composition for fixing dusty surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2770264C1 true RU2770264C1 (en) | 2022-04-14 |
Family
ID=81212615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021128851A RU2770264C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Composition for fixing dusty surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2770264C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795848C1 (en) * | 2022-05-11 | 2023-05-12 | Мехманович Тагиев Сенан | Coal dust wetting agent |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1142645A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-02-28 | Сибирский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цементной Промышленности | Composition for consolidating dust-releasing surfaces |
| WO2004039911A1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-13 | Dzuduelija, Nedeljko | A process to obtain an agent preventing damaging effects of dust and its application on surface and terrains |
| UA69204A (en) * | 2003-12-15 | 2004-08-16 | State Makiivka Scient Res I Fo | Mix for covering the surfaces of water barriers |
| WO2005110941A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Australian Industrial Additives | Molasses treatment for the “molassperse” surfactant production for concrete plasticizers (water reducing admixtures) and cement clinker grinding additives applications |
| RU2502874C1 (en) * | 2012-10-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Dust-removing composition for treating dusty surfaces |
| RU2513786C1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Method of fixing of dust-forming surfaces |
| RU2689469C1 (en) * | 2018-09-26 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Wetting agent for coal dust suppression |
-
2021
- 2021-10-04 RU RU2021128851A patent/RU2770264C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1142645A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-02-28 | Сибирский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цементной Промышленности | Composition for consolidating dust-releasing surfaces |
| WO2004039911A1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-13 | Dzuduelija, Nedeljko | A process to obtain an agent preventing damaging effects of dust and its application on surface and terrains |
| UA69204A (en) * | 2003-12-15 | 2004-08-16 | State Makiivka Scient Res I Fo | Mix for covering the surfaces of water barriers |
| WO2005110941A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Australian Industrial Additives | Molasses treatment for the “molassperse” surfactant production for concrete plasticizers (water reducing admixtures) and cement clinker grinding additives applications |
| RU2502874C1 (en) * | 2012-10-15 | 2013-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Dust-removing composition for treating dusty surfaces |
| RU2513786C1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Нью Текнолоджис Плюс" | Method of fixing of dust-forming surfaces |
| RU2689469C1 (en) * | 2018-09-26 | 2019-05-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Wetting agent for coal dust suppression |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795848C1 (en) * | 2022-05-11 | 2023-05-12 | Мехманович Тагиев Сенан | Coal dust wetting agent |
| RU2818104C1 (en) * | 2023-11-01 | 2024-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф.Катанова" | Method of producing wetting composition for suppressing coal dust based on hydrolyzate of feather-down wastes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mutchler¹ et al. | Soil detachment by raindrops | |
| US4087572A (en) | Method of preventing environmental erosion | |
| Lichner et al. | Plants and biological soil crust influence the hydrophysical parameters and water flow in an aeolian sandy soil/Vplyv rastlín a biologického pôdneho pokryvu na hydrofyzikálne parametre a prúdenie vody v piesočnatej pôde | |
| US4439337A (en) | Composition and method for preventing freezing together of various surfaces | |
| KR101838896B1 (en) | Anti-icing composition for asphalt concrete for pavement and manufacturing method thereof | |
| US8124231B2 (en) | Dust suppressants | |
| US6881711B1 (en) | Low VOC cleaning compositions for hard surfaces | |
| CA2133773A1 (en) | Method for suppressing dust utilizing sugars | |
| CN101525541B (en) | Soil stabilizing and curing agent | |
| US5648116A (en) | Methods for suppressing dust emissions | |
| RU2009103209A (en) | METHODS AND COMPOSITIONS FOR FIGHTING DUST AND FREEZING | |
| AU721015B2 (en) | A process and a machine for the implementation of a bonding layer and road-type coating comprising such a layer | |
| US20090127499A1 (en) | Methods and compositions for dust control and freeze conditioning | |
| RU2770264C1 (en) | Composition for fixing dusty surfaces | |
| KR101985520B1 (en) | Non-slip composition for road pavement excellent in functionality and non-slip paving method therewith | |
| CA2818633A1 (en) | Method of suppressing dust in piles and railcars using plasticized cellulose ethers | |
| ES2293546T3 (en) | COATING MASSES BASED ON BINDING AGENTS THAT PRODUCE FEW EMISSIONS. | |
| CN104946417B (en) | A kind of detergent | |
| KR101199639B1 (en) | Cement paste having excellent waterproofing effect | |
| US10767129B2 (en) | Asphalt-based dust control formulations | |
| CN103306179A (en) | Antiskid and anti-seepage fog sealing layer technology | |
| CN102618217B (en) | Antibacterial anti-fogging wet tissue and preparation method thereof | |
| CN114015413A (en) | Rain erosion resistant dust suppressant for building construction and preparation method and application thereof | |
| KR101335472B1 (en) | Soil hardener composition and construction methods | |
| DE3221639A1 (en) | Highly effective dust-binding agent |