專利名稱：一種復(fù)合型抑塵劑及其制備方法和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型復(fù)合型抑塵劑及其制備方法和用途，該抑塵劑主要用于防止煤炭、粉煤灰等礦物散料堆放過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)煤炭存放大多數(shù)采用露天存放，原料占地面積廣，由于秋冬季節(jié)氣候干燥、多風(fēng)，特別在北方地區(qū)，導(dǎo)致堆場(chǎng)的物料粉塵飛揚(yáng)，不僅造成大氣中可吸入顆粒物濃度急劇升高，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且會(huì)造成煤炭資源大量浪費(fèi)，更為嚴(yán)重的是，有些火力發(fā)電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)由于粉塵飛揚(yáng)導(dǎo)致一些管道、電纜等部位由于沉積粉塵而可能引起火災(zāi)而爆炸。煤在燃燒的過程中，不僅會(huì)產(chǎn)生大量的氣態(tài)污染物而且會(huì)產(chǎn)生大量粉煤灰，一般來講，燃燒5噸煤就會(huì)產(chǎn)生I噸粉煤灰，目前粉煤灰年排量約3. 75億噸。火力發(fā)電在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí) 期內(nèi)仍將是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的主流，粉煤灰的產(chǎn)生量也必將會(huì)隨之快速增多，到目前，發(fā)達(dá)國(guó)家(歐美等)的粉煤灰利用率已高達(dá)70% 80%，而我國(guó)目前的利用率僅為30%左右，大部分被排入貯灰場(chǎng)。貯灰場(chǎng)不但會(huì)大面積的占用土地，而且貯灰場(chǎng)的粉塵飛揚(yáng)會(huì)帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。在氣候干燥的多風(fēng)季節(jié)，大量貯灰場(chǎng)的灰塵會(huì)隨風(fēng)飛揚(yáng)，造成二次揚(yáng)塵，嚴(yán)重污染周圍生態(tài)環(huán)境，危害居民健康。因此，采取措施控制散體顆粒物料揚(yáng)塵飛揚(yáng)，不僅有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源，而且對(duì)安全生產(chǎn)也十分必要。目前，防止礦物散料揚(yáng)塵的主要方法有以下幾種。⑴灑水法。灑水法是控制粉塵飛揚(yáng)最常用的一種方法。但在氣候干燥炎熱的地方，灑水防塵作用時(shí)間短，需頻繁噴灑，浪費(fèi)資源，且不能潤(rùn)濕小顆粒和疏水性粉塵，不能達(dá)到環(huán)境質(zhì)量要求。(2)機(jī)械加蓋法。在散料堆場(chǎng)覆蓋篷布或塑料布等，這種方法直接有效，但成本高，有效負(fù)載低，浪費(fèi)材料，篷布的覆蓋和撤掉速度慢，并需要大量人力資源，此種方法在實(shí)際中不能廣泛應(yīng)用。(3)防風(fēng)墻、抑塵網(wǎng)法。防風(fēng)墻、抑塵網(wǎng)技術(shù)主要是在散料堆場(chǎng)周圍專門設(shè)置防風(fēng)墻和抑塵網(wǎng)，利用防風(fēng)墻和抑塵網(wǎng)將粉塵阻擋下來，防止散料堆場(chǎng)的物料被風(fēng)帶走。這種方法效果很好，但是只適用于靜止的礦物散料，所以限制了它的使用。因此，提供一種無毒、無味、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉的環(huán)保型抑塵劑成為控制粉塵飛揚(yáng)的一種急需解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無毒、無味、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，有較好的抗風(fēng)蝕水蝕作用的環(huán)保型抑塵劑。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的復(fù)合型抑塵劑，包括以下成分摩爾比為2 I的氯化鈣和硅酸鈉，以及重量百分含量為0. 6-1. 2%的聚乙烯醇,體積百分含量為4-6%的丙三醇,重量百分含量為
0.3-0. 5%的表面活性劑，其余為水。所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
所述的復(fù)合型抑塵劑的制備方法，其步驟為(I)將制備過程中用到的氯化鈣、硅酸鈉、聚乙烯醇、表面活性劑、丙三醇分別配制成溶液待用，用量為氯化鈣和硅酸鈉摩爾比為2 1，聚乙烯醇的重量百分含量為
0.6-1. 2%，丙三醇體積百分含量為4-6%，表面活性劑的重量百分含量為0. 3-0. 5% ;其中聚乙烯醇的溶解過程需進(jìn)行加熱，溫度為85-95°C ；(2)將配置好的氯化鈣溶液倒入三口燒瓶中，采用磁力攪拌器保持恒溫，再將硅酸鈉溶液逐漸緩慢的倒入燒瓶中，且邊加硅酸鈉溶液邊攪拌；(3)將全部硅酸鈉溶液加入后，攪拌30分鐘，再分別加入聚乙烯醇溶液、表面活性劑溶液和丙三醇溶液；加入完全部物料后，在攪拌狀態(tài)下，30分鐘后即得復(fù)合型抑塵劑。
所述的復(fù)合型抑塵劑的使用方法，將復(fù)合型抑塵劑噴散在礦物散料表面，用量為
1.5-2. 5L每平方米。本發(fā)明中，氯化鈣和硅酸鈉均是較好的吸濕性無機(jī)鹽，具有較好的吸濕保水性，且其互相作用可形成CaSiO3和CaCO3, CaSiO3和CaCO3都屬于微沉淀和沉淀它們都具有堅(jiān)硬的結(jié)晶體，具有比較高的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，因此對(duì)粉塵的粘結(jié)作用會(huì)進(jìn)一步的增強(qiáng)，且二者能使粉塵表面板結(jié)平整。聚乙烯醇具有較好的粘結(jié)性和成模性，可以起到粘結(jié)粉塵顆粒的作用。丙三醇具有較好的吸濕保水性，能夠在顆粒表面形成一層保護(hù)膜，阻止水分的快速蒸發(fā)。加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉可以降低溶液表面張力，增加溶液的潤(rùn)濕性。有益效果I、本發(fā)明復(fù)合型抑塵劑無毒、無味、塵產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，有較好的抗風(fēng)蝕水蝕作用，符合環(huán)保型要求，有較好抑塵效果。2、在常溫下將配好的復(fù)合型抑塵劑噴散在礦物散料表面，能在礦物散料表面形成一固化層，能夠起到防風(fēng)固塵的作用。3、配置的抑塵劑具有較好的性能。通過測(cè)試粘度為84. 5mpa s ;表面張力為38.4mN/m;保水率達(dá)到了 13.68%。噴灑實(shí)驗(yàn)證明這種抑塵劑能經(jīng)受住模擬自然雨淋、高溫凍融環(huán)境的考驗(yàn)，能夠抵御大自然8級(jí)風(fēng)力的侵蝕，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 2. 89Mpa，能夠抵御人畜輕微破壞。同等條件下純水和一種市售抑塵劑的粘度分別為I. 005mpa *s和12. 7mpa *s,表面張力分別為72. 8mN/m和53. 6mN/m，保水率分別為2. 71%和6. 83%，市售抑塵劑的強(qiáng)度為 I. 65Mpa。實(shí)施例I將氯化鈣2. 22kg加入反應(yīng)釜中溶于89kg水中，緩慢加入I. 22kg硅酸鈉，且邊加硅酸鈉邊攪拌，攪拌30分鐘。隨后加入聚乙烯醇溶液0. 9kg，丙三醇6L，表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉0. 4kg，在攪拌狀態(tài)下，30分鐘后既得抑塵劑產(chǎn)品。通過測(cè)試粘度為84. 5mpa-s ;表面張力為38. 4mN/m ;保水率達(dá)到了 13. 68%。噴灑實(shí)驗(yàn)證明這種抑塵劑能經(jīng)受住模擬自然雨淋、高溫凍融環(huán)境的考驗(yàn)，能夠抵御大自然8級(jí)風(fēng)力的侵蝕，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 2. 89Mpa。實(shí)施例2操作步驟同實(shí)施例1，各組分用量為氯化鈣2. 22kg，硅酸鈉I. 22kg，聚乙烯醇
0.6kg,丙三醇8L,十二燒基苯磺酸鈉0. 3kg,水87kg。通過測(cè)試粘度為60. 2mpa-s ;表面張力為32. 3mN/m ;保水率達(dá)到了 11. 79%。噴灑實(shí)驗(yàn)證明這種抑塵劑能經(jīng)受住模擬自然雨淋、高溫凍融環(huán)境的考驗(yàn)，能夠抵御大自然8級(jí)風(fēng)力的侵蝕，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 0. 80Mpa。實(shí)施例3操作步驟同實(shí)施例1，各組分用量為氯化鈣2. 22kg，硅酸鈉I. 22kg，聚乙烯醇
I.2kg,丙三醇4L,十二燒基苯磺酸鈉0. 5kg,水91kg。通過測(cè)試粘度為81. 4mpa-s ;表面張力為36. 7mN/m ;保水率達(dá)到了 10. 86%。噴灑實(shí)驗(yàn)證明這種抑塵劑能經(jīng)受住模擬自然雨淋、高溫凍融環(huán)境的考驗(yàn)，能夠抵御大 自然8級(jí)風(fēng)力的侵蝕，抗壓強(qiáng)度達(dá)到了 0. 60Mpa。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型抑塵劑，其特征是包括以下成分摩爾比為2 I的氯化鈣和硅酸鈉，以及重量百分含量為0. 6-1. 2%的聚乙烯醇,體積百分含量為4-6%的丙三醇,重量百分含量為0. 3-0. 5%的表面活性劑，其余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合型抑塵劑，其特征在于所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉。
3.—種權(quán)利要求I所述的復(fù)合型抑塵劑的制備方法，其步驟為 (1)將制備過程中用到的氯化鈣、硅酸鈉、聚乙烯醇、表面活性劑、丙三醇分別配制成溶液待用，用量為氯化鈣和硅酸鈉摩爾比為2 1，聚乙烯醇的重量百分含量為0.6-1. 2%，丙三醇體積百分含量為4-6%，表面活性劑的重量百分含量為0. 3-0. 5% ;其中聚乙烯醇的溶解過程需進(jìn)行加熱，溫度為85-95°C ； (2)將配置好的氯化鈣溶液倒入三口燒瓶中，采用磁力攪拌器保持恒溫，再將硅酸鈉溶液逐漸緩慢的倒入燒瓶中，且邊加硅酸鈉溶液邊攪拌； (3)將全部硅酸鈉溶液加入后，攪拌30分鐘，再分別加入聚乙烯醇溶液、表面活性劑溶液和丙三醇溶液；加入完全部物料后，在攪拌狀態(tài)下，30分鐘后即得復(fù)合型抑塵劑。
4.一種權(quán)利要求I所述的復(fù)合型抑塵劑的使用方法，將復(fù)合型抑塵劑噴散在礦物散料表面，用量為I. 5-2. 5L每平方米。
全文摘要
本發(fā)明為一種復(fù)合型煤粉抑塵劑及其制備方法和用途，其組成包括氯化鈣硅酸鈉比為2∶1，聚乙烯醇0.6-1.2％，丙三醇4-6％，表面活性劑0.3-0.5％，其余為水。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為選材均為常見物質(zhì)，無毒無害，均能自然降解，無二次污染，制備工藝簡(jiǎn)單，將其噴灑在礦物散料表面，能在礦物散料表面形成一層固化層，能將礦物散料表面的顆粒粘結(jié)在一起，起到防風(fēng)固塵的作用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)C09K3/22GK102703031SQ201210184678
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者王特, 齊立強(qiáng) 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)