一种矿用复合型生态友好抑尘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用复合型生态友好抑尘剂及其制备方法。属于环保抑尘技术领域。该抑尘剂包括如下质量百分比的组分：海藻酸钠0.05％～0.15％、壳聚糖0.05％～0.15％、聚丙烯酰胺0.2％～0.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％～0.15％、无水氯化钙6％～10％、过硫酸钾0.025～0.03％、N,N'

【技术实现步骤摘要】
一种矿用复合型生态友好抑尘剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环保抑尘
，更具体的说是涉及一种矿用复合型生态友好抑尘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]矿山开采环境复杂多变，由于使用大型的移动设备以及爆破等作业，开采过程中容易产生大量粉尘，对生产环境以及人员的身体健康都有很大的危害，因此粉尘治理成为企业持续健康发展的关键要素之一。
[0003]目前，矿山的除尘主要从控制粉尘源、切断粉尘颗粒物的传播途径、以及防止二次扬尘这三个方面开展治理工作。对粉尘源的治理包括改进生产工艺，对设备进行升级等；从粉尘的传播路径来进行治理，包括多洒水，对矿山风向的人工改变等；从二次扬尘方向治理，主要通过水雾等方式以降低和防止二次扬尘。由于对生产工艺和设备等的改进耗资较大以及抑制二次扬尘的效果不佳，多数企业选取的除尘方法都是围绕阻断粉尘传播途径来进行的。
[0004]为有效阻断粉尘传播途径，国内外常采用的治理方法主要是洒水抑尘、化学抑尘和生物防护。洒水抑尘虽然简单易行，但它存在的缺陷也不容忽视，不仅造成大量水资源的浪费，同时由于粉尘所含的物质不同，其与水的亲和力和黏合性并不是很好，因此抑尘效果也不是很好；化学抑尘剂虽然能有效抑制粉尘，但对环境容易造成难以降解的二次污染，如引发河道污染、影响植被的生长和人员的身体健康等，与我国工业发展的环保理念相违背；生物防护通常不够保湿，无法有效地粘结粉尘，抑尘效果不佳。综上，当前抑尘剂存在抑尘时间短、保湿效果弱以及不环保等问题。
[0005]因此，专利技术一种抑尘时间长、保湿效果好的矿用复合型生态友好抑尘剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种矿用复合型生态友好抑尘剂及其制备方法。本专利技术公开的矿用复合型生态友好抑尘剂具有保湿效果好、抑尘有效期长、高效环保等优点，同时其原料对于环境都没有二次污染，在自然环境中易分解，对人体健康也没有危害。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种矿用复合型生态友好抑尘剂，包括如下质量百分比的组分：海藻酸钠0.05％～0.15％、壳聚糖0.05％～0.15％、聚丙烯酰胺0.2％～0.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％～0.15％、无水氯化钙6％～10％、过硫酸钾0.025～0.03％、N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺0.025％～0.03％和去离子水88.89％
‑
93.6％。
[0009]以海藻酸钠和壳聚糖为粘结剂，两者的混合物为混合底物。
[0010]以聚丙烯酰胺为增稠剂，与混合底物复配，能够提高抑尘剂对粉尘的黏附效果。
[0011]以脂肪醇聚氧乙烯醚为表面活性剂，其为非离子表面活性剂，稳定性高，不易受
酸、碱的影响，提高对粉尘的润湿效果，增强抑尘溶液的渗透能力。
[0012]以无水氯化钙为吸湿剂，能够提高抑尘溶液的保湿性，延长抑尘周期，增强抑尘效果。
[0013]以过硫酸钾为引发剂、以N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺为交联剂。
[0014]进一步的，包括如下质量百分比的组分：海藻酸钠0.1％、壳聚糖0.1％、聚丙烯酰胺0.4％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.15％、无水氯化钙6％、过硫酸钾0.025％、N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺0.025％％和去离子水93.2％。
[0015]进一步的，海藻酸钠和壳聚糖的质量比为1:3～3:1。
[0016]一种矿用复合型生态友好抑尘剂的制备方法，包括如下步骤：
[0017](1)将海藻酸钠和壳聚糖混合均匀，获得混合底物；
[0018](2)将混合底物溶解，加入醋酸溶液搅拌均匀，之后加入用量1/4的过硫酸钾引发反应，得底料；
[0019](3)向底料中加入用量1/4的聚丙烯酰胺，且反应过程中通入氮气，得物料A；
[0020](4)向物料A中缓慢加入剩余的过硫酸钾及聚丙烯酰胺进行反应，得物料B；
[0021](5)向物料B中加入N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺，引发交联，得到共聚物溶液；
[0022](6)在慢速搅拌条件下，向共聚物溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚，之后高速搅拌，加入无水氯化钙，得物料C；
[0023](7)调节物料C的pH至中性即得成品。
[0024]所取得的有益效果：上述制备方法合成工艺简单，重现性好，产率高，合成的抑尘剂具备良好的黏度指标和渗透指标，且形成的固结层厚度较高，抑尘效果好。
[0025]进一步的，步骤(2)中溶解混合底物时使用45～50℃的去离子水，溶解后混合底物溶液的质量浓度为0.2％；
[0026]加入醋酸并使其质量分数为1％；
[0027]搅拌参数为25℃条件下搅拌30min；
[0028]引发时间为15min。
[0029]所取得的有益效果：上述参数可使得反应底物充分溶解，混合均匀。
[0030]进一步的，步骤(3)中中速搅拌的参数为：搅拌速度300～1500r/min，搅拌时间为1h；
[0031]整个反应过程温度控制在65℃。
[0032]通入氮气的速率为4～6mL/min。
[0033]所取得的有益效果：上述通入氮气的过程中，使反应容器中的的反应环境变为无氧环境，防止反应底物被加热氧化。
[0034]进一步的，步骤(4)中过硫酸钾及聚丙烯酰胺需在75min内加完；
[0035]反应参数为65℃反应1h。
[0036]所取得的有益效果：上述步骤加入过硫酸钾作为引发剂，在65℃条件下使得壳聚糖，海藻酸钠被充分引发。
[0037]进一步的，步骤(5)中反应温度为65℃。
[0038]所取得的有益效果：提供后续最适反应温度，提高目标产物聚合度。
[0039]进一步的，步骤(6)中慢速搅拌的参数为：搅拌速度150～300r/min，搅拌时间为
10min；
[0040]高速搅拌的参数为：搅拌速度1500～2000r/min，搅拌时间为40min；
[0041]整个反应过程温度控制在25℃。
[0042]所取得的有益效果：使得容器中反应物混合均匀，避免了反应生成的目标产物成块聚集，提高目标产物品质。
[0043]进一步的，步骤(7)中使用草酸或柠檬酸调节pH。
[0044]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果为：以海藻酸钠和壳聚糖复配的混合底物，通过引发交联，使得海藻酸钠、壳聚糖进行化学交联，增加产物黏度。与增稠剂混合，能够提高抑尘剂对粉尘的黏附效果；以无水氯化钙为吸湿剂，能够提高抑尘溶液的保湿性，延长抑尘周期，增强抑尘效果；本专利技术制备的复合型生态友好抑尘剂，抑尘时间长、保湿效果好，所用原料经济实用、环境友好、易降解，不会对环境造成二次污染，不会对人体健康产生危害。
附图说明
[0045]为了更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用复合型生态友好抑尘剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：海藻酸钠0.05％～0.15％、壳聚糖0.05％～0.15％、聚丙烯酰胺0.2％～0.6％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.05％～0.15％、无水氯化钙6％～10％、过硫酸钾0.025～0.03％、N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺0.025％～0.03％和去离子水88.89％～93.6％。2.如权利要求1所述的一种矿用复合型生态友好抑尘剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：海藻酸钠0.1％、壳聚糖0.1％、聚丙烯酰胺0.4％、脂肪醇聚氧乙烯醚0.15％、无水氯化钙6％、过硫酸钾0.025％、N,N'
‑
亚甲基双丙烯酰胺0.025％％和去离子水93.2％。3.如权利要求1所述的一种矿用复合型生态友好抑尘剂，其特征在于，海藻酸钠和壳聚糖的质量比为1:3～3:1。4.如权利要求1～3任一所述的一种矿用复合型生态友好抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将海藻酸钠和壳聚糖混合均匀，获得混合底物；(2)将混合底物溶解，加入醋酸溶液搅拌均匀，之后加入用量1/4的过硫酸钾引发反应，得底料；(3)向底料中加入用量1/4的聚丙烯酰胺，且反应过程中通入氮气，得物料A；(4)向物料A中缓慢加入剩余的过硫酸钾及聚丙烯酰胺进行反应，得物料B；(5)向物料B中加...

【专利技术属性】
技术研发人员：许丽，肖玲，柯丽华，朱云翔，余东晓，张小雨，周欣，王金金，孟欢欢，
申请(专利权)人：武钢资源集团乌龙泉矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：