露天煤场环保型抑尘剂的制备及性能测试

以醋酸乙烯酯(VAC)为主要单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)为复合乳化剂,采用乳液聚合的方法制备了环保型抑尘剂,对其抗风蚀、保湿、毒理、煤质影响等性能进行了评价,并结合扫描电镜分析了喷洒抑尘剂后煤粒表面的微观形貌。结果表明:该抑尘剂喷洒的煤样放置120 h后,经6级风力(风速为10.8～13.8 m/s)吹扫,煤样风蚀率仅为2%,抑尘效率达到98%;煤样失水速率略低于水,具有一定的保湿性;煤样表干后成膜,无毒无害,不会对作业人员、环境产生不良影响,喷洒抑尘剂后也不会对煤质产生影响。该抑尘剂能高效抑制煤尘飞扬,可减少露天煤场的煤尘污染和煤炭损失,保护大气环境。     

复合型铁路煤炭运输抑尘剂的研制及应用

以高分子黏结成膜剂、吸湿剂、润湿剂为原料,研制了一种复合型铁路煤炭运输抑尘剂。经检验,产品符合TB/T 3210.1 《铁路煤炭运输抑尘技术条件第1部分:抑尘剂》的相关要求,该抑尘剂绿色环保,具有黏结、凝聚、润湿功能,在火车煤炭表面喷洒后,煤炭表面可形成厚度为11.2 mm的固化层,风蚀率为0.05%,高位发热量、低位发热量减少量分别为0.05%、0.04%,可有效解决铁路煤炭运输过程中的环境污染和损失。     

新型散煤抑尘剂的制备及性能研究

在煤炭的储存和运输过程中,会产生大量煤尘,不仅造成煤炭损失,还将对环境造成严重污染。通过实验确定了一种复合型抑尘剂的最佳配方,该抑尘剂以水溶性高分子、丙三醇为原料进行反应,再加入吸湿性卤盐制成。抗风吹能力测定实验表明,喷洒该抑尘剂后,表层煤粒能抵御20m/s的风吹,抑尘效率可达98%以上,且抗冻融能力强。现场试验表明,该抑尘剂喷淋于运煤列车表层,可以明显减少煤损失,减轻环境污染。     

运输用聚乙烯醇/丙烯酸接枝共聚共混物抑尘剂的制备及特性

根据煤炭等矿物散料的露天运输和储存的特点,通过接枝共聚的方法制备聚乙烯醇（PVA）/丙烯酸（AA）接枝共聚共混物,然后向接枝共聚共混物中加入一定量的表面活性剂、渗透剂等,得到一种运输用抑尘剂液体。通过FT-IR和DSC对产物结构进行了分析,并对抑尘剂的毒理性、耐酸性、耐碱性、对煤质影响以及表面固化层的耐水性能、强度等进行了评价。结果表明,该产物结构为一种PVA/AA接枝共聚共混物,由其所复配的抑尘剂无毒、无刺激性,不会对作业人员产生有害影响;固化层具有一定的韧性、耐酸性、耐碱性和耐雨水性能,并且喷淋抑尘剂后对煤质不会产生影响。使用该抑尘剂能够避免煤炭等在运输过程中的扬尘污染和损失,达到较好的抑尘效果,净化了大气环境。     

露天煤炭堆场抑尘剂的性能与现场应用

为了抑制露天煤炭堆场扬尘,合成了丙烯酸类水性聚合物抑尘剂,根据煤粉的含水率和压缩强度变化,提出了抑尘性能的评价方法。以中值粒径为17.58μm的供暖用煤为应用对象,测定了温度在20℃、相对湿度在45%条件下的含水率变化,分析了抑尘煤粉的表面形貌特征和压缩强度。研究结果表明,以抑尘时间和抑尘效率评价湿抑尘性能,抑尘剂明显延缓了水分挥发,高含水率下的抑尘时间是洒水的2.69倍,抑尘效率达到了85.18%。以28 d压缩强度评价干抑尘性能发现,抑尘剂促进细颗粒聚集和封闭煤粉表面,颗粒空隙消失,28 d强度达到了1.40 MPa,可以有效抵御风力扬尘;露天煤场的现场应用表明,煤炭堆体表面致密、状态稳定,喷洒之后第5 d的PM_(2.5)、PM_(10)抑尘效率大于60%。     

羟基淀粉煤炭抑尘剂的制备及性能表征

采用羟丙基淀粉醚为主要原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,过硫酸铵作引发剂,羧乙基纤维素钠作粘度调节剂和成膜剂,得到一种保湿性、抗风蚀性、水稳性、耐温性等性能优良的煤炭抑尘剂。通过实验对比,此种抑尘剂在抗风蚀性、水稳性、耐温性方面比纯淀粉基煤炭抑尘剂的各项指标均优。交联反应虽可形成网络结构,提高产物的保湿抗风蚀等性能,也会降低其粘度,不利于成膜性,因此控制交联反应程度为一关键。最佳的反应条件是温度为70℃左右,时间为1h。     

新型复合煤尘抑制剂的制备及特性研究

为解决煤炭在堆存以及运输过程中产生大量粉尘不仅污染环境还会威胁人体健康的问题,进行了化学抑尘方面的研究。研究以海藻酸钠为接枝底物,通过对海藻酸铵进行多重改性,以及在阴离子表面活性剂共同作用下,制备了新型环境友好型抑尘剂。通过对抑尘剂的相关性能进行研究发现,该抑尘剂性能优良、抑尘效果好。     

矿用抑尘剂对不同粒径煤尘的润湿性能影响

为优化矿用抑尘剂的使用浓度及对不同类型、不同粒径煤尘的润湿性能,对曹家滩、张家峁、凉水井、小纪汗和象山煤矿的不同粒径煤尘进行试验分析。通过表面张力试验及沉降试验,发现该抑尘剂的临界胶束浓度为0.1%,且在该浓度下表面张力为37.06 mN/m,不同煤矿及不同粒径煤尘的沉降时间可控制在4～23 s内,润湿效果较好。通过保湿性试验,发现抑尘剂中添加一定比例的无机盐氯化钙,煤尘被完全润湿后失水率下降。当氯化钙含量占溶质的0.11%时,被润湿的煤尘在室温下静置24 h后含水率为40%,在高湿环境下被润湿煤尘质量逆向减少,3 h后蒸发与吸湿达到平衡,抑尘剂表现出良好的保湿性能,试验结果为现场应用提供了有价值的数据参考。     

新型环保抑尘剂的制备及特性

随着科学技术的发展,我国对煤炭的需求也不断提高,在堆存以及运输过程中不可避免地会产生大量粉尘,不仅污染环境还会威胁人体健康。以食品级转谷酰胺酶为交联剂对壳聚糖和明胶进行交联,在阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠的共同作用下,制备了新型环境友好型抑尘剂。通过对抑尘剂的相关性能进行研究发现,该抑尘剂性能优良、抑尘效果好。     

新型复合煤尘抑制剂的制备及特性

随着科学技术的发展,我国对煤炭的需求也不断提高,在堆存以及运输过程中不可避免的会产生大量粉尘,不仅污染环境还会威胁人体健康。以海藻酸钠为接枝基体,通过对海藻酸铵进行多重改性,以及在阴离子表面活性剂共同作用下,制备了新型环境友好型抑尘剂。通过对抑尘剂的相关性能进行研究发现,该抑尘剂性能优良、抑尘效果好。     

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。     

矿用复合抑尘剂的研究及应用

为有效降低高浓度煤尘对井下工作人员健康造成的危害,针对矿用自来水湿润性和黏度的不足,通过沉降实验与黏度测试实验,并结合正交试验设计方法研发了一种由表面活性剂、增效离子和纤维素组成的复合抑尘剂。实验表明:添加该复合抑尘剂后的溶液沉降煤尘仅需4.1s,且其黏度为矿用自来水的24倍,湿润性与黏度显著高于常用抑尘剂。现场应用结果表明:掘进机内、外喷雾中添加复合抑尘剂后,工作面全尘和呼尘的平均降尘率分别达95.0%和92.8%,较采用复合抑尘剂前的全尘和呼尘的降尘率分别提高了25.0%和29.1%。     

煤尘抑尘剂的开发与研究

对采自神华集团选煤厂的两个煤尘进行了性质表征 ,并基于其表面性质特点开发出了几种抑尘剂。通过对抑尘剂的保水性、润湿性和凝聚性能测试 ,得出 5号配方抑尘剂的性能较好。     

散料表层渗透固化机理及技术应用研究

基于表层渗透固化方法,以天然淀粉为主要原料,通过催化氧化改性制备固化抑尘剂。比较了添加表面活性剂对固化抑尘剂不同粒度煤料渗透性的影响,考察了固化抑尘剂的温度适应性、稳定性;在神朔运煤铁路线进行了抑尘剂喷洒固化试验和应用,结果表明：基于表层渗透固化方法研制的淀粉基固化抑尘剂喷洒在煤散料表层可形成抑尘固化壳层,能够防止列车运煤过程中煤料散失,喷洒固化抑尘剂后,显著降低了运煤列车通过隧道时隧道内的煤粉尘浓度,隧道内煤粉尘浓度由256.4 mg/m3降低到30.5 mg/m3,喷洒固化抑尘剂对煤质无影响。     

煤尘润湿性的实验研究

为了探索煤尘润湿性快速测定和表征方法,在分析5种具有代表性煤尘的煤质特征基础上,采用Nicolet Magna IR750傅里叶变换红外光谱仪,测定了这5种煤尘的表面官能团。根据煤尘润湿性测定结果,通过数值计算,建立了煤尘润湿性与煤质参数和煤尘表面官能团间的关系,得出煤尘的有机大分子结构（以固定碳为代表）以及表面官能团,尤其是煤尘表面的无机矿物质官能团（以石英Si-O-Si为代表）,决定和影响着煤尘的润湿性质。结果表明,可以通过煤尘的煤质特征以及FTIR分析,结合煤质数据以及表面官能团数据,快速进行煤尘的润湿性测定和表征。     

新型防火抑尘剂的应用

为改进煤矿传统的防火抑尘方法,通过对新型防火抑尘剂的作用机理分析和在试验室的性能测定,提出:一是添加一定量到煤矿预防性灌浆中;二是直接撒布到粉尘二次飞扬严重的胶带机巷等处,并在现场试验中进行了验证.表明新型防火抑尘剂不仅能够有效地防止采空区煤层自燃,也能抑制粉尘的二次飞扬.     

有压源下煤层注水表面活性剂湿润煤体的研究

通过煤体在表面活性剂溶液中的浸润时间的长短选取适合的表面活性剂进行复配,对活性剂配方溶液的表面张力和接触角测定,得到煤体最优表面活性剂配方。通过煤样在表面活性剂配方溶液和纯水中吸水试验的对比,进一步验证表面活性剂配方对煤体润湿性能和降低粉尘浓度方面有一定的促进作用。最后采用Comsol Multiphysics多物理场耦合软件进行注入纯水与低浓度活性剂溶液润湿范围对比,得出结论:加入表面活性剂可以减低表面张力,提高润湿范围。     

表面活性剂复配煤尘亲水性实验研究

添加表面活性剂是提高煤尘亲水特性的重要方法,在矿井煤层注水及工作面洒水等降尘工序中有着重要应用。通过采用煤尘亲水性实验、表面张力实验就十二烷基硫酸钠(SDS)、C9脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-9)及二者的复配试剂对淮南张集矿和汾西双柳矿煤尘进行了研究。实验结果表明:张集矿气煤煤尘的亲水性好于双柳矿焦煤的煤尘;SDS的最佳润湿质量浓度0.5%,且0.5%SDS复配0.1%AEO-9试液湿润能力在单体0.5%SDS溶液的基础上得到了提高。     

矿用空冷器翅片主动抑尘研究

针对矿井高温、高湿、高粉尘的工作环境,提出了一种利用冷凝液滴清除矿用空冷器翅片表面粉尘的方法。通过对冷凝液滴进行受力分析发现,冷凝液滴的运动与表面润湿性能密切相关。为此,制备了4种不同润湿性能的表面,通过积尘实验对其除尘性能进行了测试。测试结果表明,表面润湿性能对翅片除尘具有重要影响,在所有测试样品中,超疏水表面的除尘性能最佳,能够有效地减少粉尘在翅片表面的沉积,为特殊环境下空冷器实现主动抑尘提供了新的解决思路。     

不同变质程度煤尘的润湿性影响因素研究

为深入研究变质程度对煤表面润湿性的影响机理,选取了2种变质程度不同的煤样:褐煤和无烟煤。煤的润湿性与其结构有着密不可分的关系。利用FEI INSPECT F50场发射扫描电子显微镜对煤尘的表面形貌进行了观察;利用Bruker TENSOR27红外光谱仪分析可以在不破坏煤的原有结构的情况下更真实地反映其结构。通过煤尘的元素分析、红外光谱实验分析、SEM分析,研究不同变质程度煤的亲疏水性能。研究成果可为配制抑制煤尘配方提供依据。