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。     

煤尘抑尘剂的研究应用现状及发展趋势

近年来,由煤尘引发的职业健康、环境污染以及生命安全和财产损失等问题备受关注,喷洒抑尘剂被认为是解决煤尘问题的有效方法之一。简要介绍了煤尘抑尘剂的3种作用机理,即润湿、黏结和凝聚,从传统煤尘抑尘剂和新型煤尘抑尘剂2大方向对近年来煤尘抑尘剂的研究进展展开综述,重点讲述了复合型煤尘抑尘剂和环保型煤尘抑尘剂的研究现状。     

复合型散煤抑尘剂的合成及性能研究

以羧甲基淀粉钠为主料,复配膨润土、硅藻土及十二烷基硫酸钠的基础上合成了4种复合型散煤抑尘剂,研究了微波辐射以及无机矿物质条件的改变对抑尘剂的吸湿保湿性、黏结凝并性、抗风蚀性、热稳定性等性能的影响。结果表明:同等条件下,膨润土对煤尘的保湿效果、黏结凝并效果优于硅藻土,但二者对吸湿能力的影响并不显著,4组抑尘剂的最佳抑尘时间均可达2 d,且5 d之内仍有一定的保水能力。微波辐射明显提高了抑尘剂的吸湿保湿性、黏结凝并性、抗风蚀性和热稳定性,其中,黏度最高为22 m Pa·s,吸湿率在第4 d时仍高达4.6%,风蚀率最低仅为2.06×10~(-6),氧化分解温度最高可达180℃。     

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。     

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%。     

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。     

露天石灰石矿复合型抑尘剂的制备与特性分析

为解决露天石灰石矿场中细颗粒物污染的问题，以黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)为合成底物，丙烯酰胺(AM)为单体、硅酸钠(Na₂SiO₃)为吸湿剂、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为润湿剂，在过硫酸钾(KPS)和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的共同作用下，利用接枝聚合方式合成了一种黏度适中、润湿性及吸湿性较高的石灰石矿复合型环保抑尘剂，并对研制的复合型抑尘剂进行FTIR、SEM、TG等结构表征和性能测试。结果表明：复合型抑尘剂具有大量孔洞结构，最大热解速率对应的温度为325.95℃,与喷水尘样相比，喷洒复合型抑尘剂的尘样的风蚀质量损失率、振荡质量损失率分别减小了97.8%、94.2%,形成的固化层抗压强度达到299 kPa,能满足矿山对粉尘表面压强的要求，复合型抑尘剂抑尘效果显著、热稳定性良好，可减轻石灰石矿粉尘污染问题，符合生态矿山的建设要求。     

露天煤场抑尘剂的制备及性能测试

为了进一步改善露天煤场扬尘问题,实验通过对天然可再生的大豆分离蛋白改性,研制出一种新型抑尘剂,通过对研制好的抑尘剂结合煤粉进行黏性、固化层抗压强度、抗风蚀性等各项性能指标进行测试,并结合扫描电镜与非改性的大豆分离蛋白溶液性能指标进行实验对比,发现改性后抑尘剂溶液能够形成一层紧密固化层,阻止煤尘二次飞扬,减少露天环境污染。     

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%。     

煤矿粉尘化学抑尘剂的试验研究

喷雾降尘是矿尘治理的手段之一,研究矿尘的润湿性和团聚性,对粉尘污染防治及矿井环境安全具有重要意义。以煤尘和岩尘为研究对象,利用毛细管上向渗透法、透过率法研究了不同种类、不同浓度表面活性剂、黏结剂以及酸碱试剂的润湿、团聚性能;优选了壬基酚聚氧乙烯醚-6(TX-6)、壬基酚聚氧乙烯醚-7(TX-7)、可溶性淀粉、聚丙烯酰胺(PAM)、柠檬酸及氢氧化钠作为抑尘剂的基料和辅料,利用正交实验进行抑尘剂配方研究,得到针对煤尘和岩尘的3种抑尘剂。试验结果表明,喷洒抑尘剂后,炮采工作面的降尘效果显著:使用2#抑尘剂(0.5%TX-6、0.3%TX-7、0.05%可溶性淀粉、0.08%NaOH)后煤尘全尘降尘总效率为93%;使用1#抑尘剂(0.3%TX-6、0.4%TX-7、0.05%PAM、0.05%柠檬酸)后岩尘全尘降尘总效率为95%。     

交联网状结构新型煤尘抑制剂的制备及性能研究

为解决露天煤矿产生的煤尘污染问题,制备了具有交联网络结构的聚乙烯醇/海藻酸钠/偏磷酸钠抑尘剂,并对抑尘剂的用量、配比以及抑尘效果进行了研究。利用扫描电镜研究了煤尘固结体的微观结构,采用分子动力学模拟研究了抑尘剂与煤粉之间的微观相互作用机理。结果表明:在温度为55℃下,当聚乙烯醇为5.5 g,海藻酸钠为0.45 g,甘油为4.5 g,交联剂为0.12 g时,抑尘剂的黏度为74 m Pa·s,煤尘固结体的抗压强度达到26.1 kPa,抑尘剂在煤尘表面的连续性和润湿性较好。     

抑尘剂技术研究现状及发展趋势

煤尘对人体健康和环境都有着巨大的危害,而抑尘剂在抑制煤尘方面贡献突出。介绍了当前抑制煤尘的主要手段、方法及各自的优缺点,搜集整理了最近几年国内外在抑尘剂新开发配方与应用研究领域的亮点研究,总结出国内外抑尘剂研究的一些新特点,并提出了国内在抑尘剂研究中存在的一些问题与建议。     

煤结构差异对润湿型抑尘剂降尘效果的影响

为探究煤结构对润湿型抑尘剂降尘效果的影响,选用7个典型变质程度煤种的煤尘为研究对象,并选用4种煤矿常用润湿型抑尘剂,利用表面张力实验确定抑尘剂溶液浓度;此外,采用核磁共振(NMR)实验获得煤结构表征参数—芳香度fa′,根据现场降尘效果试验,将芳香度与降尘效率做相关性分析,得到如下结论:降尘率随着煤阶升高而不断降低;在使用抑尘剂对中低变质程度煤尘进行喷雾降尘时,受煤质影响较小,降尘效果好坏主要取决于降尘剂的选取,而当对高变质程度的煤尘进行喷雾降尘时,此时煤的疏水性很强,降尘效果差的原因主要在于煤自身的结构。     

壳聚糖基吸水树脂抑尘微胶囊制备及特性研究北大核心

为了减轻煤矿行业粉尘灾害,降低煤矿工人患尘肺病概率,采用接枝共聚的方法,以聚乙烯醇为抑尘剂基体材料,在引发剂与交联剂作用下,将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及丙烯酸与基体接枝共聚,制备出高吸水树脂作为微胶囊芯材,以壳聚糖为壁材,通过壳聚糖与戊二醛的胺醛缩合作用制备出新型吸水树脂抑尘微胶囊;通过红外光谱分析、扫描电镜确定吸水树脂及其微胶囊包覆情况,研究吸水树脂及其微胶囊的溶胀性、保湿性、抗风蚀性、生物降解性等。结果表明:微胶囊可溶胀23倍,经12 h后质量损失仅有19.6%;在抗风蚀性能实验中,在13 m/s的风速下,微胶囊抑尘剂的抑尘效率高达91.98%,抑制了煤尘扩散;且在自然环境下22 d后,微胶囊抑尘剂可降解完毕。     

新型煤尘抑尘剂的研制与性能测试

以聚乙烯醇(PVA)、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)和少量成膜助剂为原料,利用单因素试验和正交试验方法研究了一种新型煤尘抑尘剂的配方,并对其性能进行了测试。试验结果表明,该抑尘剂粘度为19.10 mPa.s,表面张力为37.6 mN/m,喷洒后在较短时间内可在煤炭表面形成一层柔韧、致密的连续高分子微膜,50 d后抑尘率仍可达到95.3%,与洒水抑尘相比,其抑尘效果和抑尘时间都得到大幅提高。该抑尘剂同时具有较好的抗风、抗雨淋性能,特别适宜在煤炭储运过程中使用。     

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。     

化学抑尘剂在抑制煤尘中的应用探讨

煤尘控制利于防止矿工尘肺病，减轻环境污染，以及消除煤矿安全隐患。化学抑尘剂对控制煤尘具有积极作用。系统地论述了目前国内外化学抑尘剂在抑制煤尘中的研究开发现状，探讨了煤尘抑制剂开发与设计的技术思路。     

微波辐射下复合型抑尘剂的制备及性能研究

以微波聚合法结合传统的溶液聚合法,选用4种对抑尘剂性能影响较大的因素:成膜剂、润湿剂和交联剂三者的加入量及反应温度进行四因素三水平正交实验,以失水率、吸湿率和p H值为表征对象,并对实验结果作直观分析和方差分析,最终确定了抑尘剂的最佳组分,同时,进行了物理性能检测、综合热分析实验、抗风噬性、保湿性等性能验证实验。结果表明,样品的氧化分解温度为217℃,有效抑尘时间达3 d,风速为15 m/s时,煤尘表面的风蚀率仅为4.93%。     

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。     

煤尘抑尘剂应用研制进展

<正>煤炭在生产、装卸、破碎、加工和运输等各个作业段都会产生煤尘。可吸入煤尘通过呼吸系统进入人体后,容易导致矿工患尘肺病,严重损害矿工健康,我国每年因尘肺病造成的直接经济损失达80多亿元[1]。高浓度煤尘也是煤矿安全生产的重大隐患,作为一种源头防治技术,抑尘剂技术近年来得到了长足发展,笔者拟对煤尘抑尘剂的发展应用情况进行一些介绍。