水性聚合物对铁精矿粉的抑尘和稳定作用研究

为控制铁精矿粉的扬尘排放，研究了水性聚合物抑尘剂对研山铁精矿粉化学组成、晶体结构、Zeta电位、SEM表面形貌和含水率的影响，讨论了湿润状态下的抑尘效率和干燥状态下的稳定作用。结果表明，抑尘剂通过交联和氢键促进颗粒物聚集，提高铁精矿粉的保湿能力，降低风力侵蚀性。聚合物用量为0.5%时，30 ℃、35%相对湿度下的平均含水率比洒水提高了1.4倍，9.5 m/s风速下装卸过程和露天堆场估算的抑尘效率分别达到71.43%和94.86%。聚合物提高了团聚体的内聚力，28 d压缩强度为0.91 MPa，是洒水样品的10.6倍。以致密的聚集体表面封闭粉体，节约水资源，可实现半年以上的有效抑尘。抑尘剂未引入有害因素和杂质，对铁精矿粉的原料品质无不良影响，不影响后续使用。     

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%。     

多功能型抑尘剂在露天矿山路面中的应用

为探讨多功能型抑尘剂在露天矿山路面中的应用效果,介绍了一种原材料价格低廉、加工工艺简单、安全环保且具有良好的吸湿、保湿、凝并性能多功能复合型抑尘剂,测试了其在铁矿、煤矿、石灰石等不同类型露天矿山运输路面现场应用效果,并评价了其经济效益。测试结果表明,多功能复合型抑尘剂在3种不同类型的露天矿山中抑尘效果显著,具有一定的抑尘周期,其中抑尘剂溶液在露天铁矿运输路面试验中抑尘效率最高（98.3%）、抑尘周期最长（8 d）,在露天石灰石矿山路面,抑尘效率和抑尘周期可分别达到96.4%和5 d。通过经济效益分析,与传统洒水抑尘方法相比,多功能复合型抑尘剂节水效果明显,经济效益显著,具有一定的推广应用前景。     

矿用泡沫抑尘技术在薛湖矿的应用

 为了有效地防治井下粉尘,本文介绍了一种矿用泡沫抑尘技术,其造泡原理简单,且可在井下方便、快捷地操作、应用。将该技术在薛湖煤矿2108机巷掘进工作面应用后,取得了良好的抑尘效果：泡沫抑尘技术的平均全尘降尘效率比原喷雾、洒水提高了78.50%;对呼吸性粉尘的平均降尘效率比原喷雾、洒水提高了81.40%。     

杉木锯屑基高吸水抑尘材料制备及效果分析

煤矿生产及运输过程中存在大量煤炭残渣和粉尘，对作业环境和当地居民造成极大影响，为提高抑尘剂的抑尘效率，改善作业空间及周边环境，笔者遵循废物利用原则，实现了废物再利用。提出了以杉木锯屑为原材料，经过NaOH、Na₂SO₃等溶液处理后获得脱木素木粉(DWF)，通过微波辅助-原位合成的手段，制备了一种新型绿色高吸水抑尘剂(AA-DWF-PAM/GD)。试验结果表明：借助SEM、FTIR、TG-DTG及溶胀动力学试验手段，对AA-SW-PAM/GD的微观形貌、反应机理、热稳定性及吸水性能进行研究，发现该抑尘剂呈现网状空间结构且稳定性较高，DWF与丙烯酸(AA)和聚丙烯酰胺(PAM)反应良好，在73℃之前不会发生任何活性破坏，且最高吸水倍率为325倍，在NaCl、MgCl₂、CaCl₂三种盐溶液溶度为1%时，最高吸盐水倍率为100左右。在AA-DWFPAM/GD与煤尘性能测试中发现，当风速14 m/s时抑尘率在90%左右；抑尘材料与煤混合后的燃烧后，热释放速率提高了4.53 kW/m²，...     

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。     

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。     

哈尔乌素露天煤矿降尘措施

针对哈尔乌素露天煤矿高蒸发的空气环境和具体的砂岩路面材料等限定条件研发了"环保型抑尘剂",雾化炮在哈尔乌素露天煤矿得到了很好的应用。传统洒水、雾化炮和抑尘剂的结合使用将会大幅度提高哈尔乌素露天煤矿降尘效率和降尘用水率,降低降尘成本。     

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。     

黄陵一号煤矿采煤工作面煤尘防治技术应用

黄陵一号煤矿综采工作面面临粉尘浓度频繁超标问题，以624综采工作面为例，研究表面活性剂溶液对粉尘的润湿效果，给出合理的抑尘剂配比，设计抑尘剂自动添加装备。应用表明：喷雾系统加入抑尘剂后采煤机司机处全尘和呼尘的降尘效率分别由原来的64.6%、59.8%提高为83.7%、84.2%，能够显著降低粉尘中SiO₂、Al₂O₃等矿物颗粒的含量，改善了矿工的工作环境。     

钒钛铁精矿内配碳球团强度性能研究

以钒钛铁精矿和煤粉为原料, 聚乙烯醇为粘结剂, 采用单因素实验和正交实验研究了铁精矿粒度、粘结剂加入量、压强、水分含量等因素对钒钛铁精矿内配碳球团抗压强度和下落强度指标的影响, 并对其影响规律进行了分析。结果表明: 影响球团抗压强度的主次因素依次为粘结剂加入量、压强、铁精矿粒度、水分含量, 影响球团下落次数的主次因素依次为粘结剂加入量、水分含量、铁精矿粒度、压强。得出优化的压力成球工艺参数为: 铁精矿粒度-74 μm粒级占70%、粘结剂加入量0.5%、压强10 MPa、水分含量8%。此条件下制备的球团抗压强度为78.74 N, 下落次数为31.6次。     

重选—筛分工艺分选高炉除尘灰试验与实践

某高炉除尘灰-0.074 mm占70.30%,有价成分为铁、炭、锌,铁在-0.074 mm粒级有明显的富集现象;锌主要分布于-0.065 mm粒级;试样粒度越粗炭分布率越高。试验对该试样进行了选矿试验研究,结果表明,在磨矿细度为-200目占85%的情况下,采用螺旋溜槽粗选、环形摇床精选、螺旋溜槽粗选尾矿筛分工艺处理试样,可获得铁品位达57.40%、回收率达47.08%的铁精粉,固定碳含量达67.18%、回收率达63.09%的炭精粉,以及锌含量为6.04%、回收率达74.47%富锌料。以试验流程为基础建设的生产工艺系统处理铁含量为31.50%、碳含量为25.20%、锌含量为2.46%的高炉除尘灰,在磨矿细度为-200目占85%的情况下,获得的铁精粉铁品位达55.30%、回收率达53.72%;炭精粉固定碳含量达67.81%、回收率达60.76%;富锌料锌含量为5.81%、回收率达74.18%。铁精粉、炭精粉和富锌料品质均满足返厂或作为产品销售的要求。该工艺是高炉除尘灰处理的低成本、高效率工艺,具有较高的推广、应用价值。     

高分子抑尘剂对褐煤矿场细颗粒物的抑制特性

为减少褐煤矿场中无组织排放的细颗粒物进入大气,避免其对人体健康、生产安全和大气环境造成严重危害,选取聚丙烯酸乳液、瓜尔豆胶、聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠4种高分子单体,通过结壳硬度衰减实验筛选得到性能优良的单体瓜尔豆胶。以表面张力和接触角实验比较吐温-20、曲拉通X-100、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠 4种表面活性剂溶液对褐煤颗粒的润湿性能,实验发现非离子表面活性剂曲拉通X-100对褐煤粉尘的润湿性能最优。将高分子单体瓜尔豆胶复配以表面活性剂曲拉通X-100,开发得到一种褐煤矿场专用的结壳型抑尘剂。通过抗风蚀性能实验,考察不同单体浓度、不同风速条件对固化层风蚀后颗粒物数量浓度和粒度分布的影响,优选出最佳抑尘剂配方为质量分数0.7%的瓜尔豆胶和0.1%的曲拉通X-100。该抑尘剂可使煤堆表面固化形成具有一定厚度和强度的防护层,10 d后固化层硬度仍可达61.43,能抵抗15 m/s风速侵蚀而不受影响,足以应对北方大风天气。细颗粒物数量浓度降低至3.69×105 cm-3,颗粒物数量浓度峰值出现在0.85 μm左右,低粒径段颗粒物抑制效率总体由30.1%提高至94.4%,粒径0.1 μm左右的细颗粒物抑制效率增幅达到64%。实验结果表明,该抑尘剂对细颗粒物的抑制效果明显,是适合褐煤矿场专用的原材料易得、环保高效的抑尘剂。     

转底炉珠铁工艺处理硼铁精矿初探

针对现有硼铁精矿硼铁分离工艺所存在的的弊端,提出采用转底炉珠铁工艺处理硼铁精矿,并通过热力学分析和实验室试验进行了验证。实验室试验表明：对于辽宁凤城Fe和B₂O₃含量分别为47.20%和6.90%的硼铁精矿,以莱芜钢铁公司所用无烟煤为还原剂、QT-10为造球粘结剂,用高温硅钼炉模拟转底炉,当硼铁精矿和煤粉的配合比分别为83.3%和16.7%、粘结剂配入量为精矿和煤粉总质量的2%、混合料的水分为7%时,含碳球团经1 400 ℃焙烧15 min,可很好地实现渣铁分离,所得含硼珠铁和高活性富硼渣分别可作为钢铁冶金和硼化工工业的优质原料。     

煤炭堆场起尘影响因素研究

通过一系列试验研究,监测分析了风速、含水率、煤堆高度、装卸方式等因素对露天煤炭堆场起尘的影响,结果表明当风速为2～3m/s,煤堆表面的含水率在6%～8%,煤堆高度在14m以下时,同时控制装卸作业落差,并对重点部位进行喷水抑尘,可有效控制煤炭颗粒起尘。     

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。     

综采工作面粉尘分布规律的实验研究

运用气固两相流运动方程,导出模拟综采工作面的相似准则数,设计实验模拟工作面巷道,并在0.25,1,2,3和4 m/s风速条件下测定含水率为0.38％和1.41%的煤尘以及滑石粉的浓度分布情况.根据粉尘浓度的实测数据,分析综采工作面粉尘运动规律.结果表明,尘源的性质和工作面的风速是影响粉尘运动的主要因素;综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向12.5 m以内;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度有很大作用.     

综放工作面多尘源粉尘扩散规律的相似实验

为了掌握综放工作面多尘源粉尘扩散分布规律,运用相似理论和气固两相流方程,导出了综放工作面相似准则数,设计出相似实验模型,模拟风速为1.0,1.5,2.0,2.5 m/s,含水率为1.69%,2.63%,3.83%,4.87%下割煤、移架、放煤、转载以及多工序作业粉尘扩散。研究表明：风速对各尘源的影响较大,但影响结果不同,实际最佳控尘风速为1.5 m/s;煤尘含水率对粉尘扩散影响比较显著,最佳含水率不宜低于3.8%;多尘源粉尘浓度分布叠加效应十分明显,在实际防尘中需要采取单点防降尘和多点防降尘相结合的措施。     

赤泥铁精粉直接还原实验研究

开展了赤泥铁精粉直接还原实验研究, 分析了直接还原温度、氧化钙配比(相对赤泥铁精粉质量分数)、配碳量(碳氧物质的量比)、直接还原时间等工艺参数对还原后赤泥铁精粉金属化率的影响。结果表明, 提高还原温度、适当提高氧化钙配比以及延长还原时间均有利于赤泥铁精粉中铁氧化物的还原; 适宜的还原条件为: 还原温度1 100 ℃、氧化钙配比10%、配碳量1.2、还原时间120 min, 在此条件下赤泥铁精粉直接还原后的金属化率为91.56%。该工艺参数可为赤泥铁精粉回转窑还原工业化试验提供参考。