SU1709116A1

SU1709116A1 - Состав дл предупреждени самонагревани углеродистых материалов

Info

Publication number: SU1709116A1
Application number: SU904785997A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Жеряков; Алексей Иосифович Резник; Инна Геннадиевна Ханина; Елена Владимировна Копытовская
Original assignee: Донецкий государственный университет
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к горнодобывающей промышленности и может быть использовано дл профилакти^1ейкой обработки разрыхленных углеродистых материалов как на открытых разработках, так и на складах. Целью изобретени вл етс снщсение химической активности обработанного угл и уме ?>&- шение теплоты кизкотемпературного окислени горной массы. Дл этого состав содержит отходы сланцевого производства 5-10 мае.%, поверхностно-активное вещество анионного типа 1-5 мас.% и воду, остальное. Комшгекс л неорганических солей хлоридов, сульфатов натри , кремни , алюмини и других элементов,, вход щих в состав отходов сланцевого производства, придает ему свойства эффективного инги- •битора. 2 табл. '(ЛС

Description

Изобретение относитс к горнодобывающей про1«лтленности, преимущественно к технике безопасности, и может быть использовано дл профилактической обработки разрыхленных углеродис-; тых ма.териалов на открьп-ых разработках и на складах. .

Известны антишфогены, примен емые дл предупреждени самонагревани материалов, в качестве которых используют различные неорганические соли , такие как карбонаты и бикарбонаты щелочных и щёлочно-земельньгх металлов, хлориды этих же металлов, например, Са(НСО)2., NagCO, CaCleji, MgCl и т.д.

При. 1фименении в качестве антипйрогенов кальци и магни наблюдаетс

уменьшение скорости сорбции кислорода углем, при этом концентраци хлоридов достигает 10-20-%.

Вследствие недостаточной смачиваемости материалов при обработке их вод ,ными растворами хлоридов кальци и магни применение последних оказываетс не всегда эффективным.

С целью улучшени проншсанщей способности водных растворов хлоридов кальци и магни в них ввод т смачиватели .Вли ние антипйрогенов на окислительные процессы определ ют путем оценки величины тепловвделени и теплоприращени .

Теплота окислени углей кислородом оздуха вл етс важным энергетичесим показателе, на основании которого уд т о механизме и глубине протекани роцесса.

Значение тепловых эффектов, отнесенных мл поглощенного кислорода, в обьиных услови х равно 13,821 ,2 Дж/мл, а после применени анти- JQ пирогенов снижаетс в 3-4 раза, Применение антишгрогенов со смачивателем снижает поверхностные нат жени раствора антипирогена с 75 до 30 дин/см, тем самым повьша его сма- 15 чивакицие свойства.

Известен также состав, где в качестве основного антипирогена примен етс 10%-ньй раствор поваренной соли.20

Пр5 менение водного 10%-ного раствора Чмеет следующие недостатки. Планка, образованна преимущественно :ИЭ NaGl, на угле дает трещины вслед ,ствие испарени воды и обнажает актив--25 ные Центры угл , что позвол ет кислороду воздуха взаимодействовать с нт-1и, способству этим самонагреванию угольного массива. ,Крк-1в. того, применение р качестве антипирогенов поваренной зо соли экономически нецелёсообр.азно.

Известно пр1«-1еление в качестве ан т пирогена воды глубинной части озера Нссык-Куль,.

Применение в качестве антипирогена j воды глубинной части озера Иссык-Куль следук дие недостатки: трудоемкость доставки воды непосредственно к угольным массивамI небольша концентраци основных солей в глубинной 40 воде озера Иссык-Куль, что незначительно снижает химическую активность угл .

Цель изобретен1ш - снижение Х15мической активн-ости и уменьшение тепло- 45 тй низкотемпературного окисленнп угл .

1

Поставленна цель достигаетс тем, что в составе дл предупреждени самонагревани , углеродистых материалов не-g nanjfSyiQT сланцевого производит ва, галит (NaCl), поверхностно-активное вещество (ПАВ) анионного типа и воду при следуккдем соотношении компо-, нентс , мас.%:5S

Отходы сланцевого производства5-10

ПАВ анионного типа 1-5 ВодаОстальное ,

Отходы сланцевого производства представл ют собой кристаллическое нетоксичное вещество светло-кор1{чневого цвета, легко растворимое в воде. Химическа характеристика отходов сланцевого производства, г/л:

На- 320-330

С1 310-520

Реоьщ40-50

, 1-2

А 8-10Si 1 ,5-20

SO- 12-14

Сумма катионов 440-455 Сумма анионов 525-545 Комплекс неорганических солей хлоридов , сульфатов натри , кремни , алюмини и др. элементов, вход щих в состав отходов сланцевого производства , придает ему свойства эффективного ингибитора окислени .

Применение в качестве антипирогена галита (NaCl) позвол ет получить дешевые составы антипирогена, так как предлагаемьп продукт вл етс отходом

ILIB анионного типа - соли сульфоновых кислот (алкиларилсульфаты металлов ) R-SOjie известны как эффективные смаг1иватели поверхности углеро- Дкстых материалов. Раствор сь в поглощаемой воде, предлагаема соль образует пленку раствора солей; преп тствующую испарению влаги из уг,л и доступу кислорода к угольной поверхности . Потер влаги начинаетс при температуре, значительно превышающей lOjiTc, что обусловливает длительность действи галита (NaCl) как ингибитора окислени в услови х низкотемпературного окислени угл .

Эф(|(ективность предложенного .состава оценивалась по снггженпю Х1шической активности угл , обработанного анти-. пирогенами, и умень пен1со теплоты низкотемпературного окислен1г .

При исследовании физико-химических свойств углеродистых материалов варьировались концентрации компонентов .

Результаты исследованш приведены в табл, 1.

Как видно из табл. 1, наиболее опт№1альньм вл етс состав 4, которь имеет наименьшую вел1иину химической активности, удельной поверхности, теплоты низкотемпературного окислени . Составы 1 и 5, у которых содержание компонентов не входит в интервал рптимальньтх концентраций, имеют худшие физико-химические показатели. Снижейие содержани ПАВ менее 1 мас.% и увеличение свыше 10 мас.% приводит « увеличению химической активнос:ти угл и теплотьГниэкотемпёратзФного окислени .

Пример. Исследование физико химическ1их свойств предложенного и |иззестного составов..

Известный состав, содержагдий, мас,%г

Поваренна соль10

Вода90

Предложенньй состав, содержащий, мас.%:

Галит (NaCl)5-10

ПЛВ анионного типа1-5

ВодаОстальное

Приготовление составов осуществл лось путем смешени исходных коМцонентов при нормальных услови х.

Результаты исследовани приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, значени химической активности, удельной поверхности , теплоты низкотемпературного окислени предложенного состава ниже. чем известного.

Составы, содержащие максимальное количество гапита (NaCl) и смачивател имеют значение химической активности в 4-5 раз ниже, удельной поверхности в 2-2,5 раза меньше и теплоты низкотемпературного окислени в 1,5-2 раза ниже по .рравпению с прототипом.

Уголь, обработанный предложенным составом, в реальных шахтных услови х не подвергаетс окислению, что позвол ет эффективно предупреждать эндогенные пожары углесодержащих материалов на разрезах и складах.

Claims

Формула изобретени.

Состав дл предупреждени самонагревани углеродистых Материалов, вконйчающт неорганические соли и зоду отличающийс тем, что, с целью снижени химичесзкой активности и уменьшени теплоты низкотемпературного окислени угл , он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионного типа, в.качестве неорганически:-: солей он coдepжliт отходы сланцевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%

Отходы сланцевого 1 производства5-10

Позерхностно-актив- Ное вещество анион- . . ного типа1-5

ВодаОстальное

Таблица 1

100 90 90 90 94

ТО 9 1

1 9 1

5

Таблица2

20,6

0,42 0,28 15,1 14,8 0,30 0,26 19,-О 0,23 17,0

90

5 1

98

94

2 4 5 10 5

89

85

85

83

Продолжение табл.2

0,20

10,3 17,6 0,36 0,30 15,0 0,25 10,0 0.15 7,0 0,20 10,0 0,40 16,0