一种固废基结壳型环保抑尘剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及粉尘治理技术领域，具体涉及一种固废基结壳型环保抑尘剂及其应用，包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂70～90％、添加剂5～15％、矿渣4～10％、水泥1～8％、表面活性剂0～0.5％。在使用时，首先将添加剂用水配制成添加剂溶液，然后将添加剂溶液加入到铁尾矿砂、矿渣、水泥的混合物中搅拌均匀，制成抑尘剂溶液，最后将抑尘剂溶液均匀喷涂在待施工对象表面，在待施工对象表面形成一层结壳层。本发明专利技术的抑尘剂的主要原材料来源为固废，可有效缓解尾矿堆存压力，其余原料来源广泛，成本低廉，有效降低抑尘成本投入；本发明专利技术的抑尘剂结壳快，抗寒、耐酸碱性能突出，使用不受环境限制，能够起到较好地抑尘、保湿、防冻融、抗酸雨侵蚀等效果，且抑尘时间持久。且抑尘时间持久。且抑尘时间持久。

【技术实现步骤摘要】
一种固废基结壳型环保抑尘剂及其应用


[0001]本专利技术涉及粉尘治理
，具体涉及一种固废基结壳型环保抑尘剂及其应用。

技术介绍

[0002]粉尘污染是世界公害之一，严重威胁大气、水体和人体健康。其中，矿物粉尘扬尘中的可吸入颗粒物和细颗粒物易富集重金属离子、细菌病毒等，对人体危害极大。极细的PM10、PM2.5颗粒物可直接到达肺泡并进入血液系统，可能导致呼吸系统疾病、肠道疾病、皮肤病、神经系统疾病。有研究指出，婴童等在生命早期吸入尾矿粉尘会对肺部结构和功能产生病变。国内尾矿存放大多数采用露天存放，占地面积广，由于秋冬季节气候干燥、多风，特别是北方地区，尾矿干滩扬尘，不仅造成大气中可吸入颗粒物浓度急剧升高，严重污染环境，影响员工身体健康，还会降低采矿机器使用寿命。因此，采取措施控制散体颗粒物扬尘，不仅有利于环境保护、节约资源，而且对安全生产也十分必要。当前露天矿山解决扬尘的主要方法是洒水，但洒水抑尘时间短，还会造成水土风化，需反复多次喷洒，既不经济，抑尘效果也不理想。
[0003]化学抑尘的方法被认为是解决开放性尘源扬尘污染的最佳方法，抑尘剂与扬尘颗粒物之间的润湿、凝并、粘结作用是处理扬尘的重要手段。20世纪20年代，英国研究者发现一种由磺化碳氢化合物衍生的化合物润湿性能好，并将其运用于矿井中。20世纪30年代，美国将润湿剂(NonolW
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433)用于矿井业。随后，苏联学者用表面活性剂增加煤尘湿润性。近40年，国外控制扬尘污染的化学抑尘剂已由沥青、重油和无机盐等转变为有机高分子粘性聚合物，从单纯依靠物理性质到利用其综合作用来抑制粉尘，对环保、可操作性和长期性的要求也越来越高。由单一功能向复合型、生态环保型发展，且所用原料对环保要求越来越高，绿色环保多功能型抑尘剂已经成为发展的趋势。
[0004]尾矿作为冶炼废弃物通常存储在尾矿库。我国是钢铁大国，钢铁的产生量和使用量居全世界第一。铁尾矿堆存量大，是全部尾矿堆存量中占比最大的，超过39％，但其综合利用率低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种固废基结壳型环保抑尘剂及其应用，不仅能够消化铁尾矿堆积量，而且结壳快，抑尘、保湿、抗寒、耐酸碱性能突出，使用不受环境限制，抑尘时间持久。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种固废基结壳型环保抑尘剂，包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂70～90％、添加剂5～15％、矿渣4～10％、水泥1～8％、表面活性剂0～0.5％。
[0007]进一步地，所述添加剂为碳酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
[0008]进一步地，所述抑尘剂包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂80％、氢氧化
钠8％、硅酸钠2％、矿渣6％、水泥4％。
[0009]进一步地，所述铁尾矿砂先在45～75℃条件下烘干24～48h，破碎后再粉磨10
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35s。
[0010]本专利技术还提供上述的固废基结壳型环保抑尘剂的使用方法，首先将添加剂用水配制成添加剂溶液，然后将添加剂溶液加入到铁尾矿砂、矿渣、水泥的混合物中搅拌均匀，制成抑尘剂溶液，最后将抑尘剂溶液均匀喷涂在待施工对象表面，在待施工对象表面形成一层结壳层。
[0011]进一步地，所述抑尘剂溶液的水固比为0.6～0.8：1。
[0012]进一步地，所述抑尘剂溶液以0.5～4L/m2的喷洒量均匀喷涂在待施工对象表面。
[0013]进一步地，所述抑尘剂溶液喷涂在待施工对象表面后，保持夏季2～4小时内无降雨、冬季12～24小时内无降雨。
[0014]进一步地，在无机械外力破坏的情况下，在8个月后重新在所述结壳层表面喷涂所述抑尘剂溶液。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016](1)本专利技术的抑尘剂的主要原材料来源为固废，可有效缓解尾矿堆存压力，对铁尾矿堆存造成的经济压力和环境压力还有安全威胁都能有效缓解，其余原料来源广泛，成本低廉，有效降低抑尘成本投入；
[0017](2)本专利技术采用铁尾矿砂治理尾矿库，不仅可以节约运输成本，还能提高经济效益；
[0018](3)本专利技术的抑尘剂溶液喷洒后夏季2～4小时、冬季12～24小时内无降雨，即可固结成壳，形成一层稳固的结壳层，不仅结壳快，而且抗寒、耐酸碱性能突出，使用不受环境限制，能够起到较好地抑尘、保湿、防冻融、抗酸雨侵蚀等效果，同时在无外力破坏的情况下，该结壳层能够抵挡8～11级大风和中到大雨的侵蚀；
[0019](4)本专利技术的抑尘剂使用方法简单，操作简便，1
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2小时即可完成施工；施工后当所述结壳层受外力破坏失效时，可随时补喷加固，维护简单；
[0020](5)本专利技术的抑尘剂具有良好保水性，减缓粉尘及土壤中水分的蒸发，抑尘时间持久，一次喷洒后无机械外力破坏的情况下可保持8个月以上。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1为本专利技术试验部分提供的铁尾矿砂预处理后的粒径分布曲线；
[0023]图2为未粉磨的原矿和粉磨20s后的铁尾矿的XRD谱；
[0024]图3为未粉磨的原矿和粉磨20s后的铁尾矿的FTIR谱；
[0025]图4为本专利技术的抗风蚀性能测试中抑尘剂溶液A喷洒0.5h后的固结层示意图；
[0026]图5为本专利技术的抗风蚀性能测试中抑尘剂溶液A喷洒完全固结后的固结层示意图；
[0027]图6为本专利技术防雨试验中结壳层与下层土层黏结的背面示意图；
[0028]图7为本专利技术防雨试验中结壳层与下层土层黏结的截面示意图；
[0029]图8为本专利技术防雨试验中在抑尘剂喷洒后48h结壳体泡水测试示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例一
[0032]本实施例提供一种固废基结壳型环保抑尘剂，包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂70～90％、添加剂5～15％、矿渣4～10％、水泥1～8％、表面活性剂0～0.5％。
[0033]其中，所述添加剂为碳酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的至少一种。
[0034]作为其中一个实施例，所述抑尘剂包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂70％、氢氧化钾6％、硅酸钠9％、矿渣10％、水泥5％。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固废基结壳型环保抑尘剂，其特征在于：包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂70～90％、添加剂5～15％、矿渣4～10％、水泥1～8％、表面活性剂0～0.5％。2.如权利要求1所述的固废基结壳型环保抑尘剂，其特征在于：所述添加剂为碳酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。3.如权利要求2所述的固废基结壳型环保抑尘剂，其特征在于：包括按质量百分含量计的如下组分：铁尾矿砂80％、氢氧化钠8％、硅酸钠2％、矿渣6％、水泥4％。4.如权利要求1所述的固废基结壳型环保抑尘剂，其特征在于：所述铁尾矿砂先在45～75℃条件下烘干24～48h，破碎后再粉磨10
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35s。5.一种如权利要求1
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4任一项所述的固废基结壳型环保抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李社锋，聂苗苗，李徐立，李佳乐，张海涛，宋光森，涂林彧，张家琛，赵紫薇，陈培，张勇，丁思宇，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：