本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
為了解決鐵路煤炭運(yùn)輸過程中由于風(fēng)蝕、雨雪等自然條件造成的損失和污染問題，人們發(fā)明了鐵路煤炭運(yùn)輸專用抑塵劑，只需在煤層表面噴灑少量這種抑塵劑的溶液，在干燥后，就可以在煤層表面結(jié)成一層堅(jiān)硬的硬殼，這種硬殼既可以防止10級(jí)以下的風(fēng)蝕，又能起到防雨水沖刷造成的損失，也解決了鐵路兩旁的煤粉污染問題。
目前市場(chǎng)上的煤炭運(yùn)輸專用抑塵劑，存在一下明顯缺陷：
1 分散性不好，抑塵劑在溶解過程中如果沒有高速攪拌設(shè)備，很容易造成溶解不充分，溶液中含有大量的結(jié)團(tuán)，這種結(jié)團(tuán)不但會(huì)堵塞噴灑設(shè)備的管道和噴頭，而且使用效果嚴(yán)重下降，造成極大的浪費(fèi)；
2 滲透性差，一般抑塵劑都含有高分子的植物膠或化工膠粉，抑塵劑溶液噴灑在煤層表面后具有較強(qiáng)的表面活性，它會(huì)阻止抑塵劑往煤層深處滲透造成結(jié)殼厚度較薄，起不到防風(fēng)蝕和抑塵的作用；
3 干強(qiáng)度不夠，目前大部分市場(chǎng)上的抑塵劑產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，以至于結(jié)殼強(qiáng)度很差，不能抵抗10級(jí)風(fēng)，在火車行進(jìn)過程中由于震動(dòng)使結(jié)殼遭到破壞，達(dá)不到防風(fēng)抑塵的目的。
因此，需要發(fā)明一種噴灑后能在煤炭表面快速形成高強(qiáng)度膜、能夠同時(shí)解決上述分散性、滲透性和干強(qiáng)度的問題的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑及其使用方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑，可在現(xiàn)場(chǎng)制成水溶液，方便運(yùn)輸及噴灑作業(yè)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，各種原料來源方便，成本較低，并且由于抑塵劑中各成分的協(xié)同作用，對(duì)粉塵起到粘結(jié)、潤(rùn)濕、保水多重作用，制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，便于規(guī)?；a(chǎn)，成本低廉，環(huán)境友好，既能防止粉塵污染，起到保護(hù)環(huán)境的作用，并且所用的原料對(duì)環(huán)境無毒無害，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑，包括以下重量份的組分：黃原膠15~25份、羧甲基纖維素20~38份、變性淀粉10~28份和田菁膠粉25~40份。
所述的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑還包括以下重量份的組分：無水硫酸鈉18~27份。
所述的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠20份、羧甲基纖維素30份、變性淀粉20份和田菁膠粉30份。
所述的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠20份、羧甲基纖維素30份、變性淀粉20份、田菁膠粉30份和無水硫酸鈉26份。
所述的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑，其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?~4個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
所述的螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215。
一種應(yīng)用所述的鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑的使用方法，包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米10~20g的用量均勻篩入盛有1Kg~4Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
所述的水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min。
黃原膠：自然界含量豐富且來源廣泛的一種天然有機(jī)化合物，無氣味、有吸濕性，安全、無毒，低濃高粘，具有良好的觸變性、懸浮性、増稠性、乳化穩(wěn)定性，以及對(duì)酸、堿、鹽的高度穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，具有超高分子量且在水溶液中發(fā)生分子間相互作用，從而呈現(xiàn)獨(dú)特的剛性捧狀構(gòu)象，一種弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能很好地控制水溶液的流動(dòng)，導(dǎo)致黃原膠在水溶液具有較好的增粘性，在低剪切速率下，黃原膠水溶液弱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不被破壞，保持較高粘度。
羧甲基纖維素：水溶液在pH值 4 ～ 12 穩(wěn)定，除具有優(yōu)良的水溶性，還具有增稠、粘結(jié)、成膜、保水、分散穩(wěn)定性特性，與植物膠共同為抑塵劑的成膜性提供了基礎(chǔ)。
變性淀粉：來源廣泛,可生物降解,具有一定的粘結(jié)性和成膜性,摻混于煤料中不增加煤的灰分，是一種理想的固化劑原料，其粘度高，而且穩(wěn)定，遇水迅速溶解，增稠及分散性強(qiáng)、其水溶液具有良好的粘性、穩(wěn)定性、保護(hù)膠體性和成膜性，不易腐敗變霉，在堿性和弱酸性條件下穩(wěn)定。
田菁膠粉：分散在水中發(fā)生溶脹水合，形成高粘度的水溶液，具有較好的水溶性，很低的濃度即可產(chǎn)生高黏度的溶液，極少的量即有增黏、絮凝、沉清和浮選性能，它吸水經(jīng)過交聯(lián)形成凝膠后，即不再滲水，它水溶性好，能在常溫下分散于冷水中，吸收很多倍于本身體積的水而溶脹和產(chǎn)生水合作用。
無水硫酸鈉 ：具有一定的吸濕保水性，并能進(jìn)一步增強(qiáng)羧甲基纖維素的性能。
本發(fā)明具有如下的積極效果：抑塵劑采用多種純天然植物膠精制復(fù)配而成，結(jié)合使用方法中的速溶技術(shù)同時(shí)解決了上述分散性、滲透性和干強(qiáng)度的問題，由于成膜性好，可阻止粉塵中水分的蒸發(fā)，具有良好的抗蒸發(fā)性，使用壽命長(zhǎng)，本抑塵劑可在現(xiàn)場(chǎng)制成水溶液，方便運(yùn)輸及噴灑作業(yè)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，各種原料來源方便，價(jià)格低廉，因此成本較低，并且由于抑塵劑中各成分的協(xié)同作用，對(duì)粉塵起到粘結(jié)、潤(rùn)濕、保水多重作用，制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，便于規(guī)模化生產(chǎn)，成本低廉，環(huán)境友好，既能防止粉塵污染，起到保護(hù)環(huán)境的作用，并且所用的原料對(duì)環(huán)境無毒無害。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠15份、羧甲基纖維素20份、變性淀粉10份和田菁膠粉25份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215，購(gòu)于中美合資南通羅斯混合設(shè)備有限公司；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米10g的用量均勻篩入盛有1Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，購(gòu)于溫州市長(zhǎng)宏輕工機(jī)械有限公司，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
實(shí)施例二
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠20份、羧甲基纖維素30份、變性淀粉20份和田菁膠粉30份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米15g的用量均勻篩入盛有1.5Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
在沒有攪拌設(shè)備時(shí)，將本品按量均勻篩入動(dòng)態(tài)水，放水時(shí)直接撒在水頭上，或在容器內(nèi)邊人工攪拌邊均勻篩入，本產(chǎn)品可隨時(shí)溶化。配制完成后噴灑于煤層的表面，待煤層表面自然干燥后，能使煤炭在表面形成一層固化膜，該膜黏度高，風(fēng)蝕率低，可見煤層表面結(jié)殼強(qiáng)度堅(jiān)硬，結(jié)殼厚度可達(dá)十毫米以上，并且在運(yùn)行過程中不會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)而開裂，避免煤炭在鐵路運(yùn)輸過程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和煤炭的揚(yáng)塵損失。
實(shí)施例二的性能測(cè)試結(jié)果如下（表1）
表1
抑塵效果實(shí)驗(yàn)時(shí)抑塵劑的噴灑量為3.0Kg/m2,腐蝕性試驗(yàn)用鋼材、鋁合金和不銹鋼的型號(hào)分別是NQR1 450、5083和TCS。
抑塵劑對(duì)車輛橡膠管均勻腐蝕試驗(yàn)測(cè)試試樣為制動(dòng)軟管，總汞的檢出限為0.001mg/L。
試樣的質(zhì)量配比比例為抑塵劑與 水的質(zhì)量比為1：100，檢測(cè)粘度使用的設(shè)備是DV2TLVTJO粘度計(jì)，檢測(cè)結(jié)果是使用0號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為0.5RPM的值。
實(shí)施例三
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠25份、羧甲基纖維素38份、變性淀粉28份和田菁膠粉40份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米20g的用量均勻篩入盛有3.5Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
實(shí)施例四
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠15份、羧甲基纖維素20份、變性淀粉10份、田菁膠粉25份和無水硫酸鈉18份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米18g的用量均勻篩入盛有1.5Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
實(shí)施例五
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠20份、羧甲基纖維素30份、變性淀粉20份、田菁膠粉30份和無水硫酸鈉26份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米15g的用量均勻篩入盛有2.5Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
實(shí)施例六
鐵路煤炭運(yùn)輸用抑塵劑是由以下重量份的組分組成的：黃原膠25份、羧甲基纖維素38份、變性淀粉28份、田菁膠粉40份和無水硫酸鈉27份。
其制備方法包括以下步驟：
（1）將上述各種原料按照重量份放入螺條式混合機(jī)內(nèi)邊攪拌邊升溫，溫度升至75℃時(shí)停止加熱，然后恒溫?cái)嚢?個(gè)小時(shí)后進(jìn)行降溫，待降溫至室溫時(shí)得到抑塵劑成品，螺條式混合機(jī)的型號(hào)為424-215；
（2）將步驟中的得到的抑塵劑成品進(jìn)行包裝，每袋25Kg。
其使用方法包括以下步驟：
（1）將得到的抑塵劑成品按照每平方米20g的用量均勻篩入盛有4Kg水的水粉混合機(jī)中，制得抑塵劑溶液，水粉混合機(jī)的型號(hào)為SF-20，轉(zhuǎn)速為2400r/min；
（2）步驟（1）中制得的抑塵劑溶液倒入噴灑設(shè)備中的儲(chǔ)液罐中，待煤炭運(yùn)輸車輛從儲(chǔ)液罐的噴頭下方經(jīng)過時(shí)開啟噴灑設(shè)備，并按照煤層表面的面積調(diào)整噴灑設(shè)備的流量。
抑塵劑采用多種純天然植物膠精制復(fù)配而成，結(jié)合使用方法中的速溶技術(shù)同時(shí)解決了上述分散性、滲透性和干強(qiáng)度的問題，完全達(dá)到并超過了鐵科院運(yùn)包檢測(cè)中心的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和鐵道部TB/T 3210.1-2009標(biāo)準(zhǔn)的要求；由于成膜性好，可阻止粉塵中水分的蒸發(fā)，具有良好的抗蒸發(fā)性，使用壽命長(zhǎng)，本抑塵劑可在現(xiàn)場(chǎng)制成水溶液，方便運(yùn)輸及噴灑作業(yè)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，各種原料來源方便，價(jià)格低廉，因此成本較低，并且由于抑塵劑中各成分的協(xié)同作用，對(duì)粉塵起到粘結(jié)、潤(rùn)濕、保水等多重作用，制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，便于規(guī)模化生產(chǎn)，成本低廉，環(huán)境友好，既能防止粉塵污染，起到保護(hù)環(huán)境的作用，并且所用的原料對(duì)環(huán)境無毒無害。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。