露天矿采场路面抑尘剂研制及性能表征

基于露天采场路面扬尘特点及机理的分析,确定抑尘剂组分。通过吸湿剂、凝并剂、表面活性剂单体选择试验,初步确定单体及浓度范围。基于正交试验,以失水率为评价指标,确定了最优配方,并对其自然环境下的吸湿放湿性、抗风吹等性能进行了测试。结果表明,研究出的抑尘剂具有较好的吸湿、保水性能,干燥条件下,表面强度高,固结性能好,具有较好的防尘抑尘性能,且材料来源广泛、制备简单、成本低,具有较好的应用前景。     

露天矿公路路面抑尘剂防尘试验研究

介绍了露天矿公路路面乳状液抑尘剂的成分、防尘机理和制备方法，并进行了喷洒试验和成本分析。结果表明，路面喷洒抑尘剂防尘后，在通过载重汽车（３００ｔ），行车密度６０～１２０辆／ｈ的情况下，有效抑尘时间为１昼夜，防尘效果比喷洒纯水要好。使用乳状液抑尘剂效果显著，经济上也合理。     

近十年世界抑尘剂成果评述

系统综述了近十年来国际上化学抑尘技术领域的研究成果及其特点，提出我国化学抑尘材料与技术的一些见解。     

河曲旧县露天煤矿道路抑尘剂的应用研究

本文以河曲旧县露天煤矿为对象,对煤矿道路抑尘剂的实践应用进行研究,分析了该矿的粉尘来源、发生机理和污染危害,阐述了路面防尘用化学抑尘剂的应用现状,分析比较了新型复合道路抑尘剂良好的实际应用效果,提出了改进措施。     

化学抑尘剂的基础研究及在矿山中的应用

简要介绍了近年来在化学抑尘剂开发与应用领域的主研究成果,内容包括：（1）用系统可靠性理论的故障树分析法描述湿润剂喷雾系统的抑尘效率的数模;（2）揭示了阴离子表面活性剂添加硫酸钠改善湿润煤尘能力的机理,确定添加硫酸钠的合适条件、用量和效果;（3）研究了毛细管上升试验、沉降试验等不同湿润粉尘的试验方法的应用条件及其相关性;（4）测定了高倍吸水树脂、复合表面活性剂、复合化物、复合氧化物等20多种化学抑尘剂的性能,获得了这些化学抑法剂的合理配比和应用条件及其影响因素;（5）开发了应用渣油－水乳化液于露天矿汽车运输路面扬尘防治的制备工艺和现场应用技术;（6）设计了4种应用湿润剂和发泡剂、适用于地下连续采矿机的新型组合式高效除尘器。     

微生物发酵法合成生物抑尘剂的试验研究

抑尘剂(降尘剂)是提高水介质防尘降尘效率的重要途径,但目前煤矿应用的抑尘剂普遍为化学抑尘剂,存在表面活性较低、成本较高,降解性差、对环境有污染等问题。为此,提出研制高表面活性、天然环保的新一代抑尘剂——生物抑尘剂。研发了枯草芽孢杆菌发酵合成生物抑尘剂BDS(Biological Dust Suppressant)的工艺,并采用响应面分析法和Design Expert软件分析了菌株高产的最优发酵条件;采用X射线晶体衍射和红外光谱技术探究了BDS的晶体结构和官能团结构;采用表面张力仪测试BDS溶液的表面张力,研究了其在不同温度、酸碱度和盐度条件下的界面性能和环境耐受能力;采用界面流变仪和扫描电镜测试BDS的润湿性能,并与化学抑尘剂AEO(Al-cohol ethoxylate)进行了比较。结果表明:对枯草芽孢杆菌进行活化、优选和培养可得到含有BDS的发酵液,然后采用酸化沉淀、超声萃取和减压蒸发方法对发酵液进行提纯,即可提取出BDS;在温度A=37.56℃、酸碱度B=7.99、摇床转速C=220 r/min、接种量D=2.17%、装液量E=59.89 mL的发酵条件下,BDS产量最大,达2.09 g/L;BDS结构上表现为各向同性,是一种具有长烷链和多肽结构的非晶体活性物质;BDS的临界胶束质量浓度为30 mg/L,较低的使用浓度即可将水的表面张力降至27 mN/m以下,在较大的环境参数变化范围内(温度≤70℃、酸碱度5～9、Na Cl质量分数≤15%),溶液表面张力仍保持在27～30 mN/m;6 mg/L(1/5临界胶束质量浓度)的BDS溶液与煤尘的接触角仅为11.19°,其润湿能力与500 mg/L(临界胶束质量浓度)的AEO溶液相比提高63.5%,表现出优异的润湿性能。研究工作有望为破解传统抑尘剂面临的表面活性和润湿能力较弱、生物降解性和环保性不足等难题提供借鉴。     

防冻型路面抑尘剂配方研制及性能表征

针对露天采场路面负温环境下的扬尘特点及机理,研制出一种防冻型路面抑尘剂。基于单体实验,确定了吸湿剂、凝并剂、表面活性剂等单体及其浓度范围。通过正交实验,以失水率作为评价指标,得到最优抑尘剂配方,并对最优配方的吸湿性、抗风蚀性、毒性及冰点等性能进行测定。结果表明,防冻型路面抑尘剂具有良好的吸湿放湿性、黏结性,能够抵御30m/s的风力侵蚀,在-33.4℃时依然不结冰,且经济成本低廉,为露天矿冬季路面扬尘治理提供了一种良好的技术保障。     

新型抑尘剂的性能及工业试验研究

为了表征抑尘剂的性能,分别在实验室内和露天储煤场现场对抑尘剂的固化效果、防风及防雨性能进行评价。室内试验和现场试验结果都表明:抑尘剂效果优异,喷洒煤料上能形成一层坚硬的固化层,该固化层具有较高的强度,且具有非常好的防风及防雨性能。     

粘结性抑尘剂抑制露天煤场扬尘的工业试验

实验室研制的粘结性抑尘剂溶液喷洒在散体物料表面后,能使表面散体物料粘结形成具有一定强度的硬壳,具有防尘作用。工业试验在武钢焦作矿原煤场进行。煤堆喷洒抑尘剂后第2天,结成1层连续完整硬壳,壳体经历了4场雨、2场雪的冲刷及多次冻融后,仍完整无裂隙。第56d时对壳体的耐吹风、抗压力及抗剪切力等进行了测定。壳体抗压强度为3992Pa,抗剪切强度为1007．5Pa。当吹风风速达到23m／s时,壳体不破裂,表面扬尘浓度仅为0．597mg／m^3。露天煤场应用该抑尘剂不仅可以减少扬尘、保护环境,而且还可减少煤的流失。     

露天矿山环保抑尘剂研制及性能研究

针对石灰石露天矿爆破粉尘的防治问题,选取氯化钙、甲基纤维素、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙三醇4种单体,采用正交实验法对4种单体进行四因素三水平实验。以pH值、黏度、渗透速率、保水率作为考核指标,采用极差法对实验结果进行分析得到最佳配方的复合抑尘剂(A),将抑尘剂(A)与水稻秸秆粉末纤维素酶解离液进行1∶1复配得到环保抑尘剂(B)。将两类抑尘剂与水进行实验对比,进行润湿性、抗破坏性、抗冻性、抗蒸发性表征,SEM测试和室内抑尘模拟实验。研究结果表明：抑尘剂(B)在抗冻、抗蒸发性及润湿作用上与抑尘剂(A)相似且都明显优于水;抑尘剂(B)固化性能更佳,微观形貌显示具有良好的黏结作用。在室内模拟风机风速为12.8 m/s,时间为20 min的扬尘模拟实验中,水、抑尘剂(A)、抑尘剂(B)的抑尘效率分别为32.22%、71.73%和73.25%。