基于MICP的固化粉尘微生物抑尘剂试验研究

为降低露天煤矿排土场粉尘浓度,减轻和防止粉尘危害。基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化粉尘技术,探究了环境因素(温度、pH)对巴氏芽孢杆菌生长的影响,通过测定CaCO₃的产量来评估细菌浓度、胶结液浓度和营养液浓度对固化效果的影响;通过设计正交试验,采用矩阵分析法对巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂配比进行优化,提出1种新型高效、环保矿用微生物抑尘剂。结果表明：巴氏芽孢杆菌的最佳培养条件为30～35℃、pH7.5左右,微生物抑尘剂适用于偏高温、中碱性环境下的露天煤矿;微生物诱导碳酸钙沉淀过程CaCO₃的生成量与营养物质浓度和菌液浓度呈正相关关系,CaCO₃的生成量随胶结液浓度(尿素、氯化钙)增大呈现先增大后减小的趋势;巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂具有良好的渗透性、抗强风、保水、抗雨淋等综合性能,巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂成分配比优化方案为：巴氏芽孢杆菌菌液OD600值为1,胶结液(尿素、氯化钙混合溶液)取0.5 mol/L,营养物质溶液取2 g/L。     

化学抑尘剂在金属矿山的试验研究

非煤矿山粉尘主要来源于开采工艺等方面,利用抑尘剂除尘是矿山粉尘治理的重要手段。通过对比选择几种吸湿剂与表面活性剂,优化后的浓度配比为吸湿剂5%、表面活性剂1%,该抑尘剂应用于现场试验中,在道路碾压现场试验表明,喷洒抑尘剂溶液的粉尘含水率明显高于只喷洒清水的粉尘含水率,且保湿时间更长;在碎矿站试验中,喷洒抑尘剂溶液可有效控制粒径dP<20μm的粉尘,除尘率得以大幅度提高,取得了很好的抑尘效果。     

复合型抑尘剂配方试验研究

在优选抑尘因子的基础上,采用正交试验设计对复合型抑尘剂配方进行了多因素,多水平、多目标试验,采用直观分析与方差分析方法对正交试验结果进行研究,确定了复合型抑尘剂各组成材料用量对抑尘剂各项性能指标的影响。各项指标的最优配方的结果显示:pH值为8.38,黏度可达144.6 mPa·s,尘样8 h后的含水率为25.68%,筛上物所占比例为71.44%,最后运用多指标处理方法中的综合平衡法,得出复合型抑尘剂的最优配方为A2B3C2D1。     

煤矿新型N4-2耐高温抑尘剂试验研究

抑尘剂抑制粉尘飞扬广泛应用于煤矿防尘治理工作中,然而,地热危害通常会影响抑尘剂的抑尘效果。为了解决该问题,实验研究了一种新型N4-2耐高温抑尘剂。通过将试剂A与B进行不同比例复配,同时添加不同量的卤化物C,并对其进行成膜率、抗压强度、耐高温性能检测,确定试剂A和B的配比为4∶2,添加卤化物的质量分数为4%时,新型N4-2抑尘剂的成膜率为90%以上,抗压强度为"高",最佳抑尘温度为40℃,可承受50℃高温。同时在某个热危害严重的煤矿应用,抑尘效果明显。     

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。     

尾矿库干滩防尘抑尘剂的试验研究

针对矿山尾矿库干滩在旱季、风季将产生区域性粉尘污染问题 ,对马钢姑山铁矿尾矿库的尾矿进行实验室和现场工业试验。研究结果表明 ,GL - 1型抑尘剂的耐候性强、防尘效果好、施工工艺简单、综合费用合理 ,能满足各矿山尾矿库干滩的防尘和抑尘要求     

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。     

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。     

化学抑尘剂在喷射混凝土综合降尘中的试验应用

针对目前煤矿井下喷射混凝土综合降尘现状,研究粉尘产生和化学抑尘机理,引入化学抑尘技术。通过对化学抑尘剂的合理组配,在喷射混凝土综合降尘试验应用中,取得了良好的效果。     

新型煤尘化学抑尘剂配方优选实验

为有效解决抑尘剂对细微粉尘降尘效率低、喷雾对设备设施有腐蚀性等问题,基于化学抑尘剂工作机理,以表面张力、接触角、沉降时间及沉降时间为考察指标,从保水性和润湿性设计单体实验,从14种抑尘剂中优选出非离子型PAM、SA、JFC、DTAB这4种化学抑尘单体,并以正交实验为基础进行复配实验,优选出最佳抑尘剂配方为聚丙烯酰胺(非离子型PAM)、海藻酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂基三甲基溴化铵、牛脂胺,其质量分数分别为0.20%、0.15%、0.20%、0.09%、0.01%。实用性结果表明:该配方具有良好的降尘效果、安全性高、和腐蚀性低,全尘除尘率约为90.0%,PM10除尘率约为83.1%,呼吸性粉尘除尘率约为82.4%,PM2.5除尘率约为77.3%,PM1除尘率约为53.5%。     

粘尘剂抑尘方法浅析

<正> 采用吸湿性无机盐粘尘剂抑尘,是一些西方国家目前广泛使用的抑尘措施之一。这种粘尘剂除可大量撒布于巷道周壁外,还可在煤层注水时作为添加剂或者在爆破作业时作为炮泥材料,以减少矿尘的生成。目前,国内外常采用撒布岩粉的方法控     

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。     

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。     

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。     

露天矿潜孔钻泡沫抑尘剂配方及试验研究

为有效降低露天矿潜孔打钻作业产生的大量粉尘,并解决湿式抑尘用水量大的问题,基于泡沫抑尘原理,从发泡性能及湿润性能两个方面来设计复配实验。以泡沫综合指数、表面张力、接触角及反向渗透吸重为指标,优选出最佳泡沫抑尘剂配方为α-烯烃磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱和椰子油单乙醇酰胺,各成分质量分数分别为0.15%,0.20%,0.05%和0.50%。经现场试验,验证该配方的泡沫抑尘效果良好,在下风向5 m工作区域内全尘除尘率平均值为87.8%,呼吸性粉尘除尘率平均值为80.7%,明显优于喷雾降尘及干式除尘效果。     

抑尘剂添加装置的设计研究

通过压力分析和理论计算,设计出一种抑尘剂添加装置,装置主要包括进水管路、药剂添加罐、均匀混合段3部分,该装置结构简单、使用方便,可使水与药剂混合更加均匀,经现场使用除尘效果十分明显。     

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。     

混凝土喷射作业中化学抑尘技术的试验研究

分析了喷射混凝土作业中提高粉尘湿润效率的机理;以非离子表面活性剂和功能高分子材料为主要成分配制了三种湿润剂样品;利用正向渗透湿润试验、沉降试验对其湿润性能进行了测评;考察了湿润剂对混凝土材料流动性、凝结时间和强度的影响。认为化学抑尘方法可提高水对微细粉尘的湿润效率且对混凝土材料有较好的适应性,因而可成为煤矿井下喷射混凝土作业中新的、有效的抑尘技术。     

煤尘抑尘剂的润湿性能研究

选取3种煤粉作为研究对象,分别对7种不同抑尘剂的润湿性能进行了测试。基于煤粉成分、粒径分析结果,结合抑尘剂电动电位、表面张力性能,通过抑尘剂在煤粉表面的接触角和正向渗透实验研究了抑尘剂对煤粉润湿性的影响。结果表明,抑尘剂在煤粉表面的接触角与煤粉的灰分成反比;抑尘剂溶液的表面张力、液—固之间的界面张力共同影响抑尘剂在煤粉表面的润湿能力;抑尘剂对不同粒径煤粉的渗透性能提升有较大差异,电动电位较小的抑尘剂能够有效改善较小粒径煤尘的表面润湿性。     

属矿库干滩防尘抑尘剂的试验研究

针对矿山尾矿库干滩在旱季、风季将产生区域性粉尘污染问题，对马钢姑山铁矿尾矿库的尾矿进行实验室和现场工业试验，研究结果表明，GL－1型抑尘剂的耐候性强、防尘效果好、施工工艺简单、综合费用合理，能满足各矿山尾矿库干滩的防尘和抑尘要求。