RU2795848C1 - Coal dust wetting agent - Google Patents

Coal dust wetting agent Download PDF

Info

Publication number
RU2795848C1
RU2795848C1 RU2022112659A RU2022112659A RU2795848C1 RU 2795848 C1 RU2795848 C1 RU 2795848C1 RU 2022112659 A RU2022112659 A RU 2022112659A RU 2022112659 A RU2022112659 A RU 2022112659A RU 2795848 C1 RU2795848 C1 RU 2795848C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
coal dust
dust
wetting
ethylene glycol
Prior art date
Application number
RU2022112659A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мехманович Тагиев Сенан
Виктор Викторович Пронин
Original Assignee
Мехманович Тагиев Сенан
Виктор Викторович Пронин
Filing date
Publication date
Application filed by Мехманович Тагиев Сенан, Виктор Викторович Пронин filed Critical Мехманович Тагиев Сенан
Application granted granted Critical
Publication of RU2795848C1 publication Critical patent/RU2795848C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining industry.
SUBSTANCE: invention is used as one of the most important components of prophylactic agents against freezing and dusting of bulk cargo, as well as agents for irrigating sources of dust suppression during coal mining, loading and transportation. The agent for wetting coal dust includes the preparation of an aqueous solution of a mixture of substances, including 5-25 wt.% beet molasses, 0.5-5 wt.% starch syrup, 5-10 wt.% sodium lignosulfonate, 15-35 wt.% ethylene glycol or propylene glycol. The mixture includes 10-30 wt.% nonylphenyl ether of ethylene glycol or polyethylene glycol and water - the rest. The mixture is stirred for 10 minutes.
EFFECT: increasing the efficiency of suppression of fine coal dust by improving the wetting properties of the composition and reducing the likelihood of freezing and clumping of bulk materials.
1 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к горной промышленности и используется в качестве одного из важнейших компонентов профилактических средств против смерзания и пыления сыпучих грузов, а также средств для орошения источников пылеподавления при добыче, погрузке и транспортировке угля.The invention relates to the mining industry and is used as one of the most important components of prophylactic agents against freezing and dusting of bulk cargo, as well as agents for irrigating sources of dust suppression during coal mining, loading and transportation.

Известен состав для смачивания угольной пыли на основе поверхностно-активного вещества (ПАВ) и воды. В качестве ПАВ применяют диэтаноламиды синтетических жирных кислот при концентрации 0,05-0,20 мас.% в водном растворе. Недостатком этого способа является ограниченность его применения, а именно неодинаковая степень смачивания различных углей, особенно их тонкодисперсных пылей. Наиболее близким к изобретению является состав для смачивания угольной пыли, включающий ПАВ, электролит и воду. Однако известный состав недостаточно эффективно смачивает тонкодисперсную угольную пыль.Known composition for wetting coal dust based on surface-active substances (surfactants) and water. As surfactants, diethanolamides of synthetic fatty acids are used at a concentration of 0.05-0.20 wt.% in an aqueous solution. The disadvantage of this method is the limitation of its application, namely the unequal degree of wetting of various coals, especially their fine dusts. Closest to the invention is a composition for wetting coal dust, including surfactant, electrolyte and water. However, the known composition is not effective enough to wet fine coal dust.

Известен смачиватель для подавления угольной пыли, содержащий следующие компоненты, мас.%: алкилбензосульфокислота 11,3-14,3; гидроксид натрия 6,0-9,05; неонол 14,0-17,9; этиловый спирт 1,25-1,75; карбамид 1,3-1,7; хлорид кальция 1,25-1,75; бишофит 1,25-1,75; отдушка 0,2-0,5 и вода 50-53,5 (Патент РФ №2495250 С1, дата приоритета 23.04.2012, дата публикации 10.10.2013, автор Глебов А.Ф., RU).Known wetting agent for the suppression of coal dust, containing the following components, wt.%: alkylbenzosulfonic acid 11.3-14.3; sodium hydroxide 6.0-9.05; neonol 14.0-17.9; ethyl alcohol 1.25-1.75; urea 1.3-1.7; calcium chloride 1.25-1.75; bischofite 1.25-1.75; fragrance 0.2-0.5 and water 50-53.5 (RF Patent No. 2495250 C1, priority date 23.04.2012, publication date 10.10.2013, author Glebov A.F., RU).

К недостаткам известного смачивающего состава следует отнести его сложность и многокомпонентность, которые затрудняют процесс его приготовления, могут оказать негативное влияние на качество осаждаемой пыли в плане ее дальнейшего использования, а отдельные компоненты могут представлять вред для здоровья человека и негативно сказываться на окружающей среде.The disadvantages of the known wetting composition include its complexity and multicomponent nature, which complicate the process of its preparation, may have a negative impact on the quality of the deposited dust in terms of its further use, and individual components may be harmful to human health and adversely affect the environment.

Известен пенообразующий состав, используемый в известном способе пылеподавления, по которому связывание и коагуляция пыли осуществляется в воздушном потоке аэрозоля, включающего воздухонаполненные водные (98%) пены высокой кратности при следующем соотношении компонентов, мас.%: олеиновая кислота 0,8-1,2; сода каустическая 0,4-0,6; глицерин 0,2-0,4; вода - остальное (Патент РФ №2332572 С1, дата приоритета 26.02.2007, дата публикации 27.08.2008, авторы: Шувалов Ю.В. и др., RU, прототип).Known foaming composition used in the known method of dust suppression, according to which the binding and coagulation of dust is carried out in an aerosol air stream, including air-filled water (98%) high expansion foams in the following ratio, wt.%: oleic acid 0.8-1.2 ; caustic soda 0.4-0.6; glycerin 0.2-0.4; water - the rest (RF Patent No. 2332572 C1, priority date 02.26.2007, publication date 08.27.2008, authors: Shuvalov Yu.V. et al., RU, prototype).

Недостатками известного технического решения являются малая продолжительность временного интервала, при котором сохраняется эффективность действия пенообразующего состава, а также низкая эффективность пылеподавления осевшей ранее пыли - пылевого аэрогеля, который при взметывании становится основным источников загрязнения воздуха пылью.The disadvantages of the known technical solution are the short duration of the time interval in which the effectiveness of the foaming composition is maintained, as well as the low efficiency of dust suppression of dust that has settled earlier - dust aerogel, which, when swept up, becomes the main source of air pollution with dust.

Технический результат - повышение эффективности подавления тонкодисперсной угольной пыли за счет улучшения смачивающих свойств состава и снижение вероятности смерзания и комкования сыпучих материалов.EFFECT: increased efficiency of suppression of finely dispersed coal dust by improving the wetting properties of the composition and reducing the likelihood of freezing and clumping of bulk materials.

Улучшение смачивающих свойств достигается за счет слипания дисперсных частиц угольной пыли (любой пыли), за счет этого утяжеление и осаждения более крупных слипшихся частиц.The improvement of wetting properties is achieved due to the adhesion of dispersed particles of coal dust (any dust), due to this, the weighting and deposition of larger particles stuck together.

Поставленная цель достигается тем, что состав для смачивания угольной пыли, включающий ПАВ, электролит, связывающие вещества и воду.This goal is achieved in that the composition for wetting coal dust, including surfactants, electrolyte, binders and water.

Компонентный состав представлен в Таблице 1.The component composition is presented in Table 1.

Таблица 1Table 1 №п/пNo. p / p Наименование компонентаComponent name Содержание, %Content, % 11 Меласса свекловичнаяBeet molasses 5-255-25 22 Патока крахмальнаяMolasses starch 0,5-50.5-5 33 Лигносульфонат натрия Sodium lignosulfonate 5-105-10 44 Этилен (пропилен) гликольEthylene (propylene) glycol 15-3515-35 55 Ноноксилат (нонилфениловый эфир этиленгликоля или полиэтиленгликоля)Nonoxylate (nonylphenyl ether of ethylene glycol or polyethylene glycol) 10-3010-30 66 ВодаWater до 100%up to 100%

Компонент лигносульфат натрия используется в водном растворе, где концентрация NaOH составляет 0,05 г/л. Как исследовано в статье «Поверхностно-активные свойства лингосульфата натрия» (УДК 668.473:678.0:541.183, авторы Д.П. Савицкая, К.В. Макарова, А.С.Макаров) концентрация является оптимальной для поверхностного натяжения водного раствора. Лигносульфонат натрия снижает межфазное натяжение на границе раздела сред вода-воздух-твердое, тем самым происходит улавливание гидрофобных тонких частиц. Диапазон содержания от 5 до 10% является достаточным в смеси с остальными компанентами.The sodium lignosulphate component is used in an aqueous solution where the NaOH concentration is 0.05 g/l. As studied in the article "Surfactant properties of sodium lingosulfate" (UDK 668.473:678.0:541.183, authors D.P. Savitskaya, K.V. Makarova, A.S. Makarov), the concentration is optimal for the surface tension of an aqueous solution. Sodium lignosulfonate reduces interfacial tension at the water-air-solid interface, thereby trapping hydrophobic fine particles. A content range of 5 to 10% is sufficient when mixed with other ingredients.

Меласса свекловичная используется как буферный раствор. Наличие в мелассе сильных оснований и слабых кислот придает ей буферные свойства. Смеси, состоящие из слабой кислоты и ее соли с сильным основанием или слабого основания с солью сильной кислоты, обладают способностью противодействовать изменениям pH раствора при внесении в него некоторого количества кислот или оснований. Меласса создает тонкий прочный гидратный слой, тем самым происходит меньшее пыление тонких частиц. Диапазон содержания от 5 до 25% является достаточным для проявления буферных свойств. Менее 5% теряется эффект от применения, более 25% является не рентабельным, т.к. увеличение концентрации мелассы снижает концентрацию других составляющих смеси, следовательно и снижается эффект от других составляющих.Beet molasses is used as a buffer solution. The presence of strong bases and weak acids in molasses gives it buffering properties. Mixtures consisting of a weak acid and its salt with a strong base, or a weak base with a salt of a strong acid, have the ability to counteract changes in the pH of a solution when some acid or base is added to it. Molasses creates a thin, durable hydrated layer, thereby causing less dusting of fine particles. A content range of 5 to 25% is sufficient to show buffering properties. Less than 5% is lost the effect of the application, more than 25% is not cost-effective, because. an increase in the concentration of molasses reduces the concentration of other components of the mixture, and therefore the effect of other components is reduced.

Патока крахмальная придает вязкость смеси, что позволяет слипаться мелкодисперсным пылевым частицам в более крупные, а, следовательно, тяжелые и быстро осаждаемые. Признак позволяет повысить эффективность смачивания. Патока, как и меласса, создает тонкий прочный гидратный слой, тем самым происходит меньшее пыление тонких частиц. Диапазон от 0,5 до 5% является оптимальным. Применение концентрации ниже 0,5% делает раствор практически не вязким. А применение концентрации свыше 5% значительно увеличивает вязкость и затрудняет распыление, что практически снижает эффективность раствора.Starch molasses gives the viscosity of the mixture, which allows fine dust particles to stick together into larger ones, and, consequently, heavy and quickly deposited. The feature allows to increase the efficiency of wetting. Molasses, like molasses, creates a thin, durable hydrated layer, thereby causing less dusting of fine particles. A range of 0.5 to 5% is optimal. The use of a concentration below 0.5% makes the solution practically non-viscous. And the use of a concentration of more than 5% significantly increases the viscosity and makes it difficult to spray, which practically reduces the effectiveness of the solution.

Этиленгликоль представитель двухатомных спиртов, используется для изготовления антифризов и охлаждающих веществ. Спирты относят к веществам, обладающим поверхностно-активными свойствами. Концентрация от 15 до 35% является оптимальной. Концентрация ниже 15% в составе смеси не позволяет достичь нужного эффекта охлаждения, а свыше 35% эффет охлаждения не повышается, но при этом смесь не рентабельна.Ethylene glycol is a dihydric alcohol used in the manufacture of antifreezes and coolants. Alcohols are classified as substances with surface-active properties. A concentration of 15 to 35% is optimal. The concentration below 15% in the composition of the mixture does not allow to achieve the desired cooling effect, and above 35% the cooling effect does not increase, but the mixture is not profitable.

Ноноксилат (нонилфениловые эфиры) - представляет собой смесь неионогенных поверхностно-активных веществ, также нужен для снижения межфазного натяжения. Оптимальный диапазон от 10 до 30%. В этих пределах содержания в смеси делает смесь легко распыляемой, помогает увеличивать дисперсность распыляемых капель.Nonoxylate (nonylphenyl ethers) - is a mixture of nonionic surfactants, also needed to reduce interfacial tension. The optimal range is from 10 to 30%. Within these limits, the content in the mixture makes the mixture easy to spray, helps to increase the dispersion of the sprayed droplets.

Предлагаемый активный агент смачивания добавляется в воду и получают концентрацию водного раствора 0,1-5,0%.The proposed active wetting agent is added to water and a concentration of an aqueous solution of 0.1-5.0% is obtained.

Вода добавляется в зависимости от концентрации остальных элементов и содержания этиленглюколя для получения жидкого раствора, перемешивают в течение 10 минут для получения хорошо диспергированного состава. Времени перемешивания 10 минут достаточно для получения хорошо диспергированного состава, что в свою очередь улучшает смачивающие свойства всей смеси, в которой равномерно размешаны компоненты.Water is added depending on the concentration of the remaining elements and the content of ethylene glycol to obtain a liquid solution, stirred for 10 minutes to obtain a well-dispersed composition. A mixing time of 10 minutes is sufficient to obtain a well-dispersed composition, which in turn improves the wetting properties of the entire mixture, in which the components are evenly mixed.

Свойства всех компонентов позволяют получить слабо вязкое, устойчивое к замерзанию вещество, которое при растворении воде позволяет орошать места запыления и эффективно осаждать пылевые частицы, укрупняя их. При этом не вызывая слипания, порчи и комкования грузов.The properties of all components make it possible to obtain a slightly viscous, freezing-resistant substance, which, when dissolved in water, allows irrigating dusty areas and effectively settling dust particles, coarsening them. At the same time, without causing sticking, damage and clumping of goods.

Кроме того, экспериментально подтверждено, что в заданных соотношениях все компоненты смеси удачно выполняют свои функции по достижению технического результата. Нарушение концентрации ниже заявленных диапазонов снижает эффект и делает смесь либо очень густой и трудно распыляемой, либо снижает свойства смеси к длительному слипанию частиц пыли. Повышение концентрации отдельных элементов нарушает концентрацию других элементов и делает смесь либо не эффективной в достижении заданных функций, либо не рентабельной и очень дорогой.In addition, it has been experimentally confirmed that in the given ratios, all components of the mixture successfully perform their functions to achieve a technical result. Violation of the concentration below the stated ranges reduces the effect and makes the mixture either very thick and difficult to spray, or reduces the properties of the mixture for long-term sticking of dust particles. An increase in the concentration of individual elements violates the concentration of other elements and makes the mixture either ineffective in achieving the desired functions, or unprofitable and very expensive.

Пример.Example.

Активный агент смачивания испытан при изготовлении профилактических средств против смерзания и пыления сыпучих грузов. Рабочая концентрация активирующего агента смачивания составляет 0,2-0,6 мас.%. Профилактическое средство с применением активного агента смачивания обладает свойствами обволакивания тонких частиц и удержания на поверхности этих частиц гидратного слоя профилактического средства. Проведенные испытания позволяют оценить эффективность смачивания в пределах 1-5 минут после введения профилактического средства, на основе активного агента смачивания, тонких гидрофобных частиц.The active wetting agent has been tested in the manufacture of prophylactic agents against freezing and dusting of bulk cargoes. The working concentration of the activating wetting agent is 0.2-0.6 wt.%. A prophylactic agent using an active wetting agent has the properties of enveloping fine particles and retaining a hydrated layer of a prophylactic agent on the surface of these particles. The tests carried out make it possible to evaluate the effectiveness of wetting within 1-5 minutes after the introduction of a prophylactic agent based on an active wetting agent, fine hydrophobic particles.

Claims (3)

Агент для смачивания угольной пыли, включающий изготовление водного раствора смеси веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%:Agent for wetting coal dust, including the preparation of an aqueous solution of a mixture of substances in the following ratio of components, wt.%: меласса свекловичнаяbeet molasses 5-25 5-25 патока крахмальнаяmolasses starch 0,5-5 0.5-5 лигносульфонат натрияsodium lignosulfonate 5-10 5-10 этиленгликоль или пропиленгликоль ethylene glycol or propylene glycol 15-35 15-35 нонилфениловый эфир этиленгликоля илиethylene glycol nonylphenyl ether or полиэтиленгликоляpolyethylene glycol 10-30 10-30 водаwater остальное, rest,
при перемешивании смеси в течение 10 минут.while stirring the mixture for 10 minutes.
RU2022112659A 2022-05-11 Coal dust wetting agent RU2795848C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795848C1 true RU2795848C1 (en) 2023-05-12

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1767194A1 (en) * 1990-08-15 1992-10-07 Институт Горного Дела Ан Казсср Compound for suppression of finely-dispersed dust at subzero temperatures
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
RU2332572C1 (en) * 2007-02-26 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method of dust suppression
RU2495250C1 (en) * 2012-04-23 2013-10-10 Андрей Федорович Глебов Penetrating agent for coal dust suppression
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
RU2770264C1 (en) * 2021-10-04 2022-04-14 Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс" Composition for fixing dusty surfaces

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1767194A1 (en) * 1990-08-15 1992-10-07 Институт Горного Дела Ан Казсср Compound for suppression of finely-dispersed dust at subzero temperatures
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
RU2332572C1 (en) * 2007-02-26 2008-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" Method of dust suppression
RU2495250C1 (en) * 2012-04-23 2013-10-10 Андрей Федорович Глебов Penetrating agent for coal dust suppression
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
RU2770264C1 (en) * 2021-10-04 2022-04-14 Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс" Composition for fixing dusty surfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR840007530A (en) Compounds and methods for denaturing highsolids paints
KR970705628A (en) PROTEOLYTIC ENZYME CLEANER
RU2795848C1 (en) Coal dust wetting agent
WO2022238787A1 (en) Firefighting foam composition
CN112812745A (en) Green biodegradable composite dust suppressant and preparation method thereof
US20240189642A1 (en) Fire-fighting foam concentrate
CA3218587A1 (en) Firefighting foam composition
WO1994028084A1 (en) Short term residual dust suppression
DE69014375T2 (en) Use of surface-active substances and grinding processes for Portland clinker for the production of gypsum-free cements.
CN115259897B (en) Organic-inorganic composite concrete curing agent, preparation method and concrete curing method
US4605568A (en) Application of foam to improve flow characteristics of water-insoluble products
JP5052062B2 (en) Method for producing high concentration Bordeaux liquid composition
RU2689469C1 (en) Wetting agent for coal dust suppression
RU2509096C1 (en) Foaming aqueous composition
RU2437697C1 (en) Fire extinguishing compound
WO2005063017A1 (en) Surfactant for agricultural chemical and agricultural chemical composition containing the same
RU2814567C1 (en) Sulphur dust suppressor
CN1081629C (en) Method for producing sodium alkyl benzenesulfonate powder
JPH04198103A (en) Dispersant for bordeaux mixture
RU2270815C1 (en) Multi-component additive for concrete mix and building mortar and method for additive preparation
RU2808060C1 (en) Wetting agent for coal dust suppression
RU2772587C1 (en) Method for improving characteristics of foam-generating compositions of flotoreagents for flotation enrichment of ores
RU2342339C1 (en) Complex additive for concrete mixes and water mortars
JPH04198102A (en) Dispersant for bordeaux mixture
RU2307690C1 (en) Foam-generation fire-extinguishing composition