煤礦用環(huán)保型降塵劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及降塵劑領(lǐng)域，具體涉及煤礦用環(huán)保型降塵劑；所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以使水霧在塵粒表面快速潤(rùn)濕滲透到塵粒內(nèi)部，加快塵粒凝聚，加速塵粒沉降的可生物降解的環(huán)保型降塵劑；采用的技術(shù)方案為：煤礦用環(huán)保型降塵劑，包括如下質(zhì)量分配比的原料：表面活性劑60~100份，可生物降解的高分子聚合物5~30份，溶劑20~60份，防凍劑6~20份和金屬緩蝕劑0.5~4份；本發(fā)明的降塵劑為濃縮液，配比比例可達(dá)1：1000~1：5000，能夠?qū)崿F(xiàn)快速降塵，且不含氯化物鹽類，噴灑后可被生物降解，從而避免二次污染環(huán)境。
【專利說(shuō)明】煤礦用環(huán)保型降塵劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及降塵劑領(lǐng)域，具體涉及煤礦用環(huán)保型降塵劑。
【背景技術(shù)】
[0002]在采礦和坑道作業(yè)時(shí)，爆破和機(jī)械作業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)小粉塵，由于通風(fēng)不暢，致使塵粒無(wú)法及時(shí)排出，以至工作面煤粉濃度嚴(yán)重超標(biāo)。煤礦粉塵影響礦井安全生產(chǎn)，威脅職工身體健康，污染環(huán)境，是煤礦主要災(zāi)害之一。煤塵被人吸入后，會(huì)積累在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病，尤其是直徑小于2.5微米的顆粒對(duì)人體健康的危害極大，嚴(yán)重的可以導(dǎo)致癌癥，畸形甚至基因突變等危害。目前，我國(guó)煤礦采掘工作面在沒(méi)有防塵措施的情況下，綜采工作面的粉塵濃度可達(dá)250(T3000mg/m3，而綜放工作面粉塵情況則比一般的綜采工作面更為嚴(yán)重，采煤機(jī)割煤，移架和放煤平行作業(yè)時(shí)，有些煤礦的瞬時(shí)原始粉塵濃度甚至高達(dá)800(Tl0000mg/m3。即使采用通風(fēng)除塵等措施，多數(shù)工作面的情況依然相當(dāng)惡劣，已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。面對(duì)國(guó)家日益對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，有效控制粉塵，降低粉塵濃度，改善工作環(huán)境，杜絕煤塵事故，是煤礦當(dāng)前急待解決的問(wèn)題。
[0003]目前煤礦采用通風(fēng)除塵以及煤層注水、噴霧降塵、濕法采掘作業(yè)等綜合防塵措施，然而清水的降塵效果是比較差的。關(guān)鍵有2個(gè)限制因素:較低的接觸頻率和煤粉的疏水特性，所以其降塵效果往往較低，總粉塵降塵效率在40-60%，對(duì)呼吸性粉塵的降塵效率只有20-40%。其原因是由于細(xì)小的粉塵微粒所帶的靜電荷與水霧所帶的電荷性質(zhì)相同，它們之間相互排斥；粉塵本身具有憎水性，它阻止水與粉塵微粒的結(jié)合，致使降塵效果較差，即使水以霧狀形式噴灑，降塵效果也并不理想。目前采用的降塵劑也參差不齊，以往CN01123865、US4171276所述的降塵劑只能針對(duì)公共場(chǎng)所的普通降塵；CN200910230823、US4425252、GB677729所述的降塵劑采用一般表面活性劑和吸濕性氯化鈣，只能針對(duì)煤礦井上的普通降塵，而且氯化鈣有比較強(qiáng)的腐蝕性，也需要添加大量的配制設(shè)備，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的實(shí)際應(yīng)用。CN200910241411所述降塵劑是通過(guò)表面活性劑的復(fù)配，雖然提高了煤粉的潤(rùn)濕程度，增加了降塵效率。但是面對(duì)煤礦綜采面6000mg/m3粉塵濃度的實(shí)際情況，只靠快速潤(rùn)濕煤塵也很難達(dá)到很好的降塵效果。US3900611所述降塵劑采用表面活性劑和改性聚丙烯酰胺復(fù)配制成濃縮液，但其降塵效果也不太理想，而且濃縮液的稀釋比例只能到達(dá)1:200-1:750。
[0004]本發(fā)明采用高效潤(rùn)濕劑和高分子聚合物復(fù)配，不含氯化物鹽，能快速潤(rùn)濕滲透煤塵，而且對(duì)潤(rùn)濕的細(xì)小煤塵有很好的凝聚作用，使?jié)櫇竦募?xì)小煤塵相互凝聚變重，實(shí)現(xiàn)快速降塵。本發(fā)明的降塵劑濃縮液，配比比例可達(dá)1:1000-1:5000。只需一個(gè)很小的添加裝置，添加到除塵水管路中，不需要降塵劑添加配制裝置，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下方便操作的實(shí)際情況，真正實(shí)現(xiàn)了煤礦井下降塵的實(shí)際應(yīng)用而不是實(shí)驗(yàn)研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以使水霧在塵粒表面快速潤(rùn)濕滲透到塵粒內(nèi)部，加快塵粒凝聚，加速塵粒沉降的可生物降解的環(huán)保型降塵劑。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:煤礦用環(huán)保型降塵劑，包括如下質(zhì)量分配比的原料:表面活性劑60-100份，可生物降解的高分子聚合物5-30份，溶劑20-60份，防凍劑6-20份和金屬緩蝕劑0.5-4份。
[0007]所述表面活性劑為陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑或二者的復(fù)配。
[0008]所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、全氟己基磺酸鉀中的一種或多種的復(fù)配物。[0009]所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉產(chǎn)自河南興亞集團(tuán)。
[0010]所述琥珀酸二異辛酯磺酸鈉為0Τ-75。
[0011]所述非離子表面活性劑為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇油酸酯、吐溫中的一種或多種的復(fù)配物。
[0012]所述吐溫為吐溫80，產(chǎn)自江蘇海安石油化工廠。
[0013]所述辛基酚聚氧乙烯醚為ορ-10，產(chǎn)自江蘇省海安石油化工廠。
[0014]所述聚乙二醇油酸酯為聚乙二醇600雙油酸酯，產(chǎn)自江蘇省海安石油化工廠。
[0015]所述陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的重量分配比為1:0_6。
[0016]所述可生物降解的高分子聚合物為可溶性纖維素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉物質(zhì)中的一種或多種的復(fù)配物；
所述可溶性纖維素為羧甲基纖維素鈉或羥乙基纖維素鈉。
[0017]所述聚丙烯酰胺產(chǎn)自焦作市億生化工有限公司。
[0018]所述聚乙烯醇為聚乙烯醇1788，產(chǎn)自山西正邦。
[0019]所述聚丙烯酸鈉產(chǎn)自杭州絮媒化工有限公司。
[0020]所述溶劑為甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或多種的復(fù)配物。
[0021]所述防凍劑為乙二醇或甘油或二者的復(fù)配。
[0022]所述金屬緩蝕劑為乙醇胺磷酸酯、鑰酸鈉和氨基磺酸中的一種或多種的復(fù)配物。
[0023]所述乙醇胺磷酸酯產(chǎn)自北京恒業(yè)中遠(yuǎn)化工。
[0024]一種使用所述降塵劑的方法，包括以下步驟:
Α、將降塵劑加入到輕便的降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)整降塵劑和水的比例為1:1000-5000，將降塵劑添加到除塵水管路中。
[0025]B、當(dāng)井下工作面開(kāi)采煤時(shí)，開(kāi)啟綜采面的噴霧除塵系統(tǒng)，降塵劑自動(dòng)和水復(fù)配，通過(guò)壓力將其輸送到工作面的噴霧降塵系統(tǒng)，開(kāi)始噴霧降塵。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果。
[0027]1、本發(fā)明采用高效潤(rùn)濕劑和高分子聚合物復(fù)配，不含氯化物鹽，通過(guò)高效潤(rùn)濕劑快速潤(rùn)濕滲透煤塵，而且采用有一定粘接力的高分子復(fù)配物，對(duì)潤(rùn)濕的細(xì)小煤塵有很好的凝聚作用，使?jié)櫇竦募?xì)小煤塵相互粘接變重，實(shí)現(xiàn)快速降塵。
[0028]2、本發(fā)明的為濃縮液，與水的配比比例可達(dá)1:1000-1:5000ο只需將一個(gè)很小的
降塵劑添加裝置添加到除塵水管路中，即可實(shí)現(xiàn)噴霧降塵，不需要額外添加降塵劑配制裝置，操作方便，適應(yīng)了煤礦井下操作的實(shí)際情況；真正實(shí)現(xiàn)了煤礦井下降塵的實(shí)際應(yīng)用而不是實(shí)驗(yàn)研究。[0029]3、本發(fā)明用于噴霧降塵:在噴霧用水中只需加入極少量降塵劑，就能大大降低水的表面張力，使水滴變得更小，增強(qiáng)水潤(rùn)濕疏水性粉塵的能力，消除水霧與粉塵之間的靜電斥力，從而加大水滴和粉塵的接觸面積，實(shí)現(xiàn)快速潤(rùn)濕顆粒表面和提高接觸頻率，使水霧與粉塵快速吸附結(jié)合，增加重力快速沉降，提高噴霧降塵效果?？梢栽谄胀▏娝拷抵烈话肷踔粮偷们闆r下，同時(shí)獲得遠(yuǎn)高于單純噴水的降塵效果，降塵率達(dá)到90%以上，對(duì)呼吸性粉塵降塵效果顯著。本發(fā)明的降塵劑應(yīng)用效果穩(wěn)定，對(duì)不同煤質(zhì)通用性好。
[0030]4、本發(fā)明可用于煤層注水:在煤層用注水中添加極少量煤礦降塵劑，降低水的表面張力，增加煤層的濕潤(rùn)性和提高毛細(xì)管滲透力，使水能更好地沿著煤的裂隙滲透，充分潤(rùn)濕煤體，可顯著提高煤層注水量2倍以上，濕潤(rùn)范圍擴(kuò)大2-3倍，良好的煤層注水效果可避免回采工作面瓦斯超限造成的停機(jī)，避免了因此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失；也可軟化煤體，減少采煤機(jī)截齒損耗，提高頂煤可放性；提前釋放煤層中瓦斯，減少開(kāi)采時(shí)瓦斯異常涌出現(xiàn)象發(fā)生，從而提高開(kāi)機(jī)率；降低采煤工作面煤塵濃度，保障工人健康，極大降低了煤塵對(duì)安全生產(chǎn)的威脅。
[0031]5、本發(fā)明可使用原有的水霧噴淋系統(tǒng)，只需另加一個(gè)小型加藥裝置，把藥劑注入噴霧系統(tǒng)即可，根據(jù)不同作業(yè)區(qū)，采用不同的噴頭以達(dá)到更好效果。適用于煤礦井下采、掘工作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)、打眼作業(yè)、煤塵注水和全方位降塵，達(dá)到最佳除塵效果，改善員工作業(yè)環(huán)境。也可以用于洗煤廠、電廠、金屬礦、非金屬礦等粉塵污染區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033]實(shí)施例1
將15公斤的十二烷基硫酸鈉、10 公斤的0T-75、10公斤的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、13.5公斤無(wú)水乙醇、5公斤甘油、0.55公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入4公斤聚乙烯醇，攪拌24小時(shí)出料。
[0034]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:1000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為24mN/m。降塵效果比純水提高100-120%。
[0035]實(shí)施例2
將30公斤的十二烷基苯磺酸鈉、20公斤的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、20公斤無(wú)水乙醇、5公斤甘油和0.6公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入5公斤聚乙烯醇，攪拌24小時(shí)出料。
[0036]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:1000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為30mN/m。降塵效果比純水提高80-90%。
[0037]實(shí)施例3
將40公斤的AES、20公斤的0T-75、20公斤無(wú)水乙醇、6公斤乙二醇、0.5公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入6公斤聚丙烯酸鈉，攪拌24小時(shí)出料。
[0038]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:1000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為22mN/m。降塵效果比純水提高100-110%。
[0 039]實(shí)施例4
將10公斤的全氟己基磺酸鉀、55公斤的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、20公斤無(wú)水乙醇、6公斤乙二醇、0.5公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入5公斤聚乙烯醇和0.5公斤羥乙基纖維素鈉，攪拌24小時(shí)出料。
[0040]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:1000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為20mN/m。降塵效果比純水提高80-90%。
[0041]實(shí)施例5
將15公斤的AES、10公斤的0T-75U0公斤的0P_10、14公斤無(wú)水乙醇、5公斤乙二醇、
0.6公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入4公斤聚丙烯酰胺，攪拌24小時(shí)出料。
[0042]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:1000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為21mN/m。降塵效果比純水提高100-120%。
[0043]實(shí)施例6
將15公斤的十二烷基硫酸鈉、10公斤的0T-75、10公斤的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、13.5公斤無(wú)水乙醇、5公斤甘油、0.55公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入4公斤聚乙烯醇，攪拌24小時(shí)出料。
[0044]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:5000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為26mN/m。降塵效果比純水提高80-100%。
[0045]實(shí)施例7
將30公斤的十二烷基硫酸鈉、20公斤的0Τ-75、20公斤的辛基酚聚氧乙烯醚、26公斤甲醇、10公斤乙二醇、I公斤的氨基磺酸加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入2公斤羧甲基纖維素鈉和6公斤聚乙烯醇，攪拌24小時(shí)出料。
[0046]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:3800，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為25mN/m。降塵效果比純水提高90-100%。
[0047]實(shí)施例8
將20公斤的十二烷基苯磺酸鈉、10公斤的全氟己基磺酸鉀、70公斤的吐溫80、39公斤無(wú)水乙醇、15公斤甘油、2.5公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入4公斤聚丙烯酰胺和8公斤羧甲基纖維素鈉，攪拌24小時(shí)出料。
[0048]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:5000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為23mN/m。降塵效果比純水提高60-70%。
[0049]實(shí)施例9
將25公斤的異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、15公斤的聚乙二醇油酸酯、30公斤吐溫80、27公斤甲醇、10公斤乙二醇、2公斤的乙醇胺磷酸酯加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入8公斤羥乙基纖維素鈉，攪拌24小時(shí)出料。
[0050]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:4000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為32mN/m。降塵效果比純水提高40-50%。
[0051]實(shí)施例10
將30公斤的十二烷基苯磺酸鈉、30公斤的0T-75、40公斤的AES、58公斤甲醇、20公斤乙二醇、4公斤的氨基磺酸加入到反應(yīng)釜中攪拌I小時(shí)，然后緩慢加入16公斤聚乙烯醇，攪拌24小時(shí)出料。
[0052]將上述產(chǎn)品加入到降塵劑添加裝置中，調(diào)節(jié)計(jì)量泵調(diào)節(jié)降塵劑與水的比例1:5000，通過(guò)除塵水管輸送到綜采工作面的噴霧系統(tǒng)，取其噴霧液測(cè)試表明張力為25mN/m。降塵效果比純水提高80-90%。
[0053]本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來(lái)概述。因此，無(wú)論從那一點(diǎn)來(lái)看，本發(fā)明的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明而不能限制發(fā)明，權(quán)利要求書(shū)指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說(shuō)明并未指出本發(fā)明的范圍，因此，在與本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何變化，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于包括如下質(zhì)量分配比的原料:表面活性劑60-ιοο份，可生物降解的高分子聚合物5~30份，溶劑20-60份，防凍劑6~20份和金屬緩蝕劑0.5-4份。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述表面活性劑為陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑或二者的復(fù)配。
3.根據(jù)權(quán)力要求2所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉、全氟己基磺酸鉀中的一種或多種的復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述非離子表面活性劑為異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇油酸酯、吐溫中的一種或多種的復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的重量分配比為1:0_6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述可生物降解的高分子聚合物為可溶性纖維素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉中的一種或多種的復(fù)配物； 所述可溶性纖維素為羧甲基纖維素鈉或羥乙基纖維素鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或多種的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述防凍劑為乙二醇或甘油或二者的復(fù)配。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用環(huán)保型降塵劑，其特征在于:所述金屬緩蝕劑為乙醇胺磷酸酯、鑰酸鈉和氨基磺酸中的一種或多種的復(fù)配物。
【文檔編號(hào)】C09K3/22GK103450855SQ201310450400
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
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