石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂，其技术方案的要点是，由石墨复合型阻燃发泡剂、具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉、无机纤维喷涂棉、石墨尾矿粉、煤矸石粉、膨胀珍珠岩粉、海藻酸钠和水组成。将石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料输入犁耙式混料机中，高速搅拌为石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂。网状凝胶泡沫泥浆通过无机纤维喷涂机喷射到燃烧的煤层，有利于在防灭火过程中生成一种整体性的网状凝胶泡沫泥浆膜，始终覆盖粘附在矿层的表面，迅速隔绝燃烧煤层与空气的接触，阻止煤矿继续燃烧，避免煤层复燃，达到阻燃和防灭火的目的，石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂适用于煤矿、矿井作业区和森林的防灭火。

【技术实现步骤摘要】
石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂
本专利技术涉及防灭火剂，具体涉及一种石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂。
技术介绍
综采放顶煤开采具有高产、高效、低耗等优点，在我国很多煤炭生产基地已普遍推广应用。但由于这种采煤方法的开采强度大，采空区遗留残煤多，冒落高度大，漏风严重，经常会出现难以解决的火灾、瓦斯、粉尘等一系列问题，特别是火灾。泡沫灭火剂分为化学泡沫、空气泡沫、氟蛋白泡沫、水成膜泡沫和抗溶性泡沫等。中国专利公开号CN102614615A，公开日:2012年08月01日，名称为“一种用于煤矿井下的复合体泡沫灭火剂”，公开了“一种用于煤矿井下的复合体泡沫灭火剂，其特征在于：由下列原料制成：主料为浓度为40%～60%碳酸氢铵或碳酸氢钠水溶液与浓硫酸，按溶质质量比2:1～3:1混合，辅料为稳定剂及发泡剂，所述辅料用量为主料总重量0.1%～2%”。上述专利的不足之处是：该灭火剂泡沫倍数虽然能达到20～200倍，泡沫稳定时间≥2.5h，但是只能在短时间内使“惰气二氧化碳泡沫在火区内扩散并充满其空间，使火区内氧气浓度急速下降，使火区因缺氧而窒息”，并不能真正做到隔绝燃烧煤层与空气的接触，阻止煤矿继续燃烧，避免煤层复燃，达到阻燃和防灭火的目的。以碳酸氢铵为灭火剂主要的原料，在灭火过程中会释放出大量的氨气，污染了井下的空气，不利于操作人员的健康。石墨尾矿是开采石墨过程中的废渣，长期以来未加以利用，大量石墨尾矿造成了污染环境、土地占用和安全问题，成为制约石墨企业可持续发展的主要因素。煤矸石弃置不用，占用大片土地，煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体，矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂。石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂由石墨复合型阻燃发泡剂、具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉、无机纤维喷涂棉、石墨尾矿粉、煤矸石粉、膨胀珍珠岩粉、海藻酸钠和水组成。石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的生产方法：将石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料输入犁耙式混料机中，高速搅拌为石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂。石墨在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐高温的矿物之一。自然界中没有纯净的石墨，这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。本专利技术选用粉碎后的石墨尾矿粉，石墨尾矿粉的颗粒细度≤0.074毫米。具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉由高粘凹凸棒石粘土、凹凸棒恒湿调理剂、天然矿物吸附过滤剂、侧柏叶、硅酸铝纤维和聚丙烯酰胺组成；具有较好的粘结性、可塑性、触变性、耐火性和热稳定性；能有效的吸附空气中甲醛、氨和苯等有害物质，保护环境和增进人们的身体健康。高粘凹凸棒石粘土是采用提高凹凸棒石粘土粘度的加工工艺生产的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土经过配料搅拌均匀后，输入磨机中进行磨粉为高粘凹凸棒石粘土粉，颗粒细度≤0.074毫米。高粘凹凸棒石粘土土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，高粘凹凸棒石粘土粉的粘度≥2200mPa·s，附着力好，有利于原料之间的粘结。过氧化氢俗称双氧水，外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，本专利技术选用工业过氧化氢的质量分数≥35％。与石墨尾矿粉和具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉等配料混合后会生成大量的气泡。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠易溶于水，具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能，是一种阴离子表面活性剂。超细聚乙烯醇粉末是一种白色、粉状、安定、无毒的水溶性高分子聚合物,能快速溶解于常温水中，形成稳定胶体，水是聚乙烯醇良好的溶剂。聚乙烯醇具有良好的造膜性，形成的膜具有优异的接着力，耐溶剂性，耐摩擦性，伸张强度与氧气阻绝性，能够提高泡沫的粘度，具有一定的稳泡效果，并能提高采用石墨复合型阻燃发泡剂生产的产品整体强度。二甲基硅油表面张力小，不溶于水，化学稳定性好，无毒，是一种消泡剂和脱膜剂，用于消除发泡过程中生成的无效气泡，提高泡孔的闭合率，还有利于浇注泡沫材料时快速脱膜和防止塌模，用于灭火现场进行阻燃灭火，可以不添加二甲基硅油。无机纤维喷涂棉是利用工业废料矿渣(高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等)为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。它具有质轻、导热系数小、不燃烧、防蛀、价廉、耐腐蚀、化学稳定性好和吸声性能好等特点。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，本专利技术使用煤矸石可以增加石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂氧化铝的含量，提高网状凝胶泡沫泥浆膜的表面强度，本专利技术选用粉碎后的煤矸石粉，煤矸石粉的颗粒细度≤0.074毫米。珍珠岩经焙烧膨胀而成为一种轻质、多功能新型材料。具有表观密度轻、导热系数低、化学稳定性好、使用温度范围广、吸湿能力小，且无毒、无味、防火、吸音等特点。本专利技术选用粉碎后的膨胀珍珠岩粉，膨胀珍珠岩粉的颗粒细度≤0.074毫米。海藻酸钠为白色或浅褐色粉末，可以任意的比例溶解于水，形成流动性好的粘稠水溶液，有利于石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂快速形成凝胶体和增强其成膜的能力。本专利技术通过下述技术方案予以实现：1、石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料按重量百分比由下列组分组成：石墨复合型阻燃发泡剂5～55％、无机纤维喷涂棉混合物5～35％和水20～90％。石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的生产方法：将石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料输入犁耙式混料机中，高速搅拌为石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂，犁耙式混料机的速度控制在2400～2800转/分钟，搅拌时间控制在2～20分钟。2、石墨复合型阻燃发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：石墨复合型阻燃发泡剂膏状物5～75％、过氧化氢1～35％、二甲基硅油0～5％和水1～85％。石墨复合型阻燃发泡剂的生产方法：将石墨复合型阻燃发泡剂配料输入高速搅拌机中进行搅拌，搅拌机的速度控制在1400～1800转/分钟，搅拌时间控制在1～30分钟，搅拌均匀后为石墨复合型阻燃发泡剂，石墨复合型阻燃发泡剂中含有大量稳定的密集型气泡。石墨复合型阻燃发泡剂膏状物配料按重量百分比由下列组分组成：石墨尾矿粉15～55％、具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉5～45％、氢氧化铝1～35％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.01～15％、超细聚乙烯醇粉末0.01～5％和水5～55％。石墨复合型阻燃发泡剂膏状物的生产方法：将石墨复合型阻燃发泡剂膏状物配料输入低速搅拌机中搅拌，搅拌机的速度控制在600～800转/分钟，搅拌时间控制在1～20分钟，搅拌均匀后为石墨复合型阻燃发泡剂膏状物，石墨复合型阻燃发泡剂膏状物中已经产生部分气泡。3、无机纤维喷涂棉混合物的配料按重量百分比由下列组分组成：无机纤维喷涂棉5～45％、石墨尾矿粉5～45％、煤矸石粉5～35％、膨胀珍珠岩粉2～25％和海藻酸钠0.01～5％。无机纤维喷涂棉混合物的生产方法：将无机纤维喷涂棉混合物的配料输入犁耙式混料机中，低速搅拌为无机纤维喷涂棉混合物，犁耙式混料机的速度控制在800～1000转/分钟，搅拌时间控制在2～20分钟。4、具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土35～60％、凹凸棒恒湿调理剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂，其特征在于，石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料按重量百分比由下列组分组成：石墨复合型阻燃发泡剂5～55％、无机纤维喷涂棉混合物5～35％和水20～90％。

【技术特征摘要】
1.一种石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂，其特征在于，石墨网状凝胶泡沫泥浆防灭火剂的配料按重量百分比由下列组分组成：石墨复合型阻燃发泡剂5～55％、无机纤维喷涂棉混合物5～35％和水20～90％；所述石墨复合型阻燃发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：石墨复合型阻燃发泡剂膏状物5～75％、过氧化氢1～35％、二甲基硅油0～5％和水1～85％；石墨复合型阻燃发泡剂的生产方法：将石墨复合型阻燃发泡剂配料输入高速搅拌机中进行搅拌，搅拌机的速度控制在1400～1800转/分钟，搅拌时间控制在1～30分钟，搅拌均匀后为石墨复合型阻燃发泡剂；石墨复合型阻燃发泡剂膏状物配料按重量百分比由下列组分组成：石墨尾矿粉15～55％、具有净化空气功能的凹凸棒陶土粉5～45％、氢氧化铝1～35％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.01～15％、超细聚乙烯醇粉末0.01～5％和水5～55％；石墨复合型阻燃发泡剂膏状物的生产方法：将石墨复合型阻燃发泡剂膏状物配料输入低速搅拌机中搅拌，搅拌机的速度控制在600...

【专利技术属性】
技术研发人员：许盛英，蒋文兰，许庆华，黄允金，黄飞翔，陈丽萍，
申请(专利权)人：许盛英，
类型：发明
国别省市：江苏;32