具有抑尘功能的组合物及抑制煤炭粉尘的方法技术

本发明专利技术涉及煤炭领域，公开了具有抑尘功能的组合物及抑制煤炭粉尘的方法。所述组合物包括：褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。通过褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的协同作用，使得该组合物对煤尘亲和力强、抑尘效果好，适应范围广、且价格低廉、无毒无污染，适于工业化应用。适于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
具有抑尘功能的组合物及抑制煤炭粉尘的方法


[0001]本专利技术涉及煤炭领域，具体涉及具有抑尘功能的组合物及抑制煤炭粉尘的方法。

技术介绍

[0002]煤炭在开采、加工和运输中会产生大量的粉尘，由于粉尘源分散、粉尘量大且范围广，煤尘颗粒小、悬浮时间长，并具有一定的疏水性，因此治理困难较大，常常给周边环境和人类健康带来巨大危害，控制扬尘污染、改善大气环境是实现矿石资源可持续开采的重要内容之一。
[0003]喷淋抑尘剂法是目前煤炭在开采、加工和运输过程中常用的办法，抑尘剂的种类和性能是影响粉尘控制效果的主要因素。按抑尘剂作用机理的不同可分为四大类，分别为絮凝型抑尘剂、润湿型抑尘剂、粘结型抑尘剂和复合型抑尘剂。絮凝型抑尘剂主要是通过抑尘剂与粉尘颗粒混合后，其能吸收空气中的水分，增加颗粒物的含水量，从而发生絮凝作用，这类抑尘剂主要是高倍吸水树脂类抑尘剂。润湿型抑尘剂主要包括一些无机盐和卤化物等具有吸湿性的化学物质，再配一些表面活性剂，可以使粉尘颗粒得到充分的润湿，达到吸湿和保水的效果，从而达到抑尘的目的。粘结型抑尘剂主要是通过固结作用，使煤炭颗粒物在表面形成一层具有一定强度和硬度的硬化层，避免风力等外作用的破坏，从而起到固定颗粒物的效果。上述两种或三种抑尘剂复配，同时具有润湿性、粘结性或吸湿性即形成了复合型抑尘剂，具有适应性广的特点，近年来，随着环保要求的提高，利用天然产物或可生物降级材料开发的环保型抑尘剂具有了一定的市场前景，这类天然环保、无毒害的抑尘剂是未来技术发展的方向。
[0004]但目前绝大多数抑尘剂存在适用范围窄、功能单一、粘结和抑尘效果不理想、价格高昂且容易造成二次污染等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的抑尘剂适用范围窄、功能单一、粘结和抑尘效果不理想、价格高昂、水溶性不好且容易造成二次污染等技术问题，提供具有抑尘功能的组合物及抑制煤炭粉尘的方法。
[0006]本专利技术的专利技术人在实验中发现，从褐煤中提取的褐煤提取物，对煤粉颗粒具有很强的亲和力，且褐煤提取物自身具有粘结性、结壳性和无毒性，能够快速捕获悬浮的煤粉颗粒，并且，当煤粉颗粒发生碰撞后，易团聚增大而导致沉降，并进一步凝结成膜从而固结扬尘。另外，该褐煤提取物水溶性好，成本低。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种具有抑尘功能的组合物，所述组合物包括：褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
[0008]本专利技术第二方面提供一种抑制煤炭粉尘的方法，该方法包括：
[0009](1)将上述组合物乳化，以得到乳化液；
[0010](2)将步骤(1)得到的乳化液进行稀释，然后将所得稀释液喷洒在煤炭表面。
[0011]根据本专利技术提供的组合物，通过褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的协同作用，使得该组合物对煤尘亲和力强、抑尘效果好，适应范围广、且价格低廉、无毒无污染，适于工业化应用。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0013]本专利技术第一方面提供一种具有抑尘功能的组合物，所述组合物包括：褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，为了与煤粉达到较好的亲和力和自身的借壳、抑尘效果。所述褐煤提取物、所述离子型表面活性剂和所述非离子型表面活性剂的重量比为1：0.02
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0.1：0.02
‑
0.1；优选1：0.05
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0.0.08：0.05
‑
0.08。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，为了提高抑尘剂的稳定性。所述组合物还包括增稠剂。优选地，所述褐煤提取物与所述增稠剂的重量比为1：0.02
‑
0.1。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述褐煤提取物的制备方法包括：
[0017]将褐煤与萃取剂混合进行萃取，然后将萃取液依次进行沉降和固液分离，脱除固液分离所得液相中的萃取剂，以得到褐煤提取物。褐煤提取物的提取率(提取率的定义为：提取物的重量占干基褐煤的重量的比例)为3
‑
8wt％。本专利技术中的褐煤提取物是由有机溶剂从煤中萃取得到的一种主要由脂肪烃、芳烃、含氧化合物和杂环化合物组成的混合物，例如，一些萜烯类物质，且褐煤提取物基本为中性，在使用时，不需要调节pH值。具体地，取沉降后所得的液相进行固液分离。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，为得到较高的提取率和较低的萃取工艺能耗，所述褐煤与所述萃取剂的重量比优选为1:2
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5。更优选1:2
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3。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，优选地，所述萃取剂选自烷烃、芳烷烃、环烷烃、醚、醇、酮、酯中的至少一种；更优选甲苯、石油醚、正己烷、环己烷、乙醇、异丙醇、正丙醇、丙酮、丁酮、甲基乙基酮、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸丙酯中的至少一种，例如，可以为6#溶剂油，更优选地，所述有机溶剂为乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的至少一种。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，优选地，所述褐煤的颗粒粒度分布在小于25mm。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，所述萃取的条件包括：温度不高于40℃，优选20
‑
30℃；时间为0.5
‑
4h，优选1
‑
3h。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，所述沉降的条件包括：温度为20
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30℃；时间为1
‑
2h。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为1000
‑
3000r/min，时间为5
‑
7min。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，脱除固液分离所得液相中的萃取剂的方式为为先蒸发后冷凝，所述蒸发的条件包括：温度为80
‑
130℃，压力为0.01
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0.03MPa；所述冷凝的温度为5
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30℃。并将萃取剂回收利用，在塔底得到褐煤提取物。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，所述离子型表面活性剂优选选自烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基萘磺酸盐和木质素磺酸盐中的至少一种，更优选十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和萘磺酸甲醛缩聚物中的至少一种。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，所述非离子型表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚和/或脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚；优选月桂醇聚氧乙烯醚和/或异构十三碳醇聚氧乙烯醚，其中，所述非离子型表面活性剂的环氧乙烷加成数可以为10
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抑尘功能的组合物，其特征在于，所述组合物包括：褐煤提取物、离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述褐煤提取物、所述离子型表面活性剂和所述非离子型表面活性剂的重量比为1：0.02
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0.1：0.02
‑
0.1；优选1：0.05
‑
0.0.08：0.05
‑
0.08；和/或，所述组合物还包括增稠剂；优选地，所述褐煤提取物与所述增稠剂的重量比为1：0.02
‑
0.1。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述褐煤提取物的制备方法包括：将褐煤与萃取剂混合进行萃取，然后将萃取液依次进行沉降和固液分离，脱除固液分离所得液相中的萃取剂，以得到褐煤提取物。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的组合物，其中，所述褐煤与所述萃取剂的重量比为1:2
‑
5；优选1:2
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3；优选地，所述萃取剂选自烷烃、芳烷烃、环烷烃、醚、醇、酮、酯中的至少一种；更优选甲苯、石油醚、正己烷、环己烷、乙醇、异丙醇、正丙醇、丙酮、丁酮、甲基乙基酮、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸丙酯中的至少一种，更优选地，所述有机溶剂为乙醇、乙酸乙酯和丙酮中的至少一种；优选地，所述褐煤的颗粒粒度分布在小于25mm；和/或，所述萃取的条件包括：温度不高于40℃，优选20
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30℃；时间为0.5
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4h，优选1
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3h；和/或，所述沉降的条件包括：温度为20
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30℃；时间为1
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2h；和/或，所述固液分离的方式为离心，所述离心的转速为1000
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3000r/min，时间为5
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7min；和/或，脱除固液分离所得液相中的萃取剂的方式为先蒸发后冷凝，所述蒸发的条件包括：温度为80
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130℃，压力为0.01
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0.03MPa；所述冷凝的温度为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：张翠清，芦海云，张中华，李晓峰，郭屹，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：