[发明专利]一种矿用泡沫除尘剂

说明书

技术领域：

本发明属于煤矿开采领域，涉及一种煤矿井下用泡沫除尘剂，能产生高稳定性的泡沫，具有较高的除尘效率，可用于煤矿开采、金属矿山开采及隧道采掘等的粉尘治理。

背景技术

煤矿生产是生产性粉尘危害的重点行业。目前我国煤炭开采以井工开采为主。由于井下采煤空间狭小，工作地点多变，通风效果差，因此井下采煤、掘进、转载、运输过程中，产生大量粉尘，在没有防尘措施的情况下，综采工作面的粉尘浓度可以达2500～3000mg/m³，有些煤矿甚至高达8000～10000mg/m³以上。井下粉尘浓度过高会引起尘肺病，严重威胁到矿工的人身安全和健康，同时影响作业环境。目前在我国矿山主要使用的防尘措施有喷雾洒水、通风除尘和除尘设备除尘等。喷雾洒水耗水量特别大，不适合缺水地区；通风除尘受风速影响，除尘效果差，对呼吸性粉尘无明显效果；采用除尘设备除尘，受设备影响除尘范围较小。由于泡沫除尘具有结构简单、耗水量少、对呼吸性粉尘除尘效率高等特点，从50年代开始在国外开始研究并得到广泛使用。我国关于化学抑尘剂的研究和起步较晚，还没有得到深入的研究和很好的现场应用。

发明内容：

本发明的目的在于为煤矿开采或其它矿山开采应用泡沫除尘技术提供无毒、无腐蚀性、高发泡率、高稳定性的泡沫除尘剂。

本泡沫除尘剂原料均为国内外常见、易溶于水的化工原料，加工制备及施工方法简单。

矿用泡沫除尘剂的组成为(wt％)：

十二烷基苯磺酸盐        10～20％

琥珀酸二酯磺酸盐        2～5％

椰子油二乙醇酰胺        4～8％

羧甲基淀粉              0.1～0.5％

甲醛                    0.1～0.5％

尿素                    1～2％

水                      余量

本泡沫除尘剂是由表面活性剂复配而成，属于化学药品范畴，其中的十二烷基苯磺酸盐是指十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵或者是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸铵两者混合物，混合比例不限。琥珀酸二酯磺酸盐为琥珀酸二酯磺酸钠。

本泡沫除尘剂的除尘机理是：通过在水中加入复合的表面活性剂，降低水的表面张力，使水与粉尘的接触角变小，使水溶液对粉尘具有较高的润湿性和粘附性，提高水对粉尘的亲和力；泡沫具有低密度、大表面积的特点，利用泡沫庞大的总体积和总面积，增加泡沫液和尘粒的接触面和附着力，增加粉尘与捕尘泡沫接触的机会，对粉尘源进行覆盖，隔断粉尘的传播和扩散通道，从而达到降尘目的。

泡沫除尘剂各原料组分在实施前，可按组分独立存储，亦可按配比制备成溶液储存。原料组分经活化预溶处理后，按比例混合搅拌即成泡沫除尘剂溶液。为促使各成分在水中溶解，混合过程中应稍微加热。

泡沫除尘要根据尘源要求等情况配制性能不同的除尘剂，井下情况不同，除尘剂的要求也不同。依据原料来源情况和实际需要，可按配方比例加工成浓缩泡沫剂，施用时再加水稀释使用，溶液浓度稀释至1.3～1.7％(wt％)。

本泡沫除尘剂pH值为6.4，偏于中性，避免了对人的刺激伤害和对环境的化学污染，不造成二次污染。本泡沫除尘剂起泡效果好，发泡率较高，泡沫具有高稳定性，降尘时间长，独立组分及其溶液无任何腐蚀作用和毒副作用。耗水量少，同喷雾洒水降尘相比，其耗水量减少3/4。在井下应用范围广，可应用于综采机组、掘进机组、带式运输机及尘源较固定的地点。

具体实施方式

实施例1：

取十二烷基苯磺酸钠12kg，琥珀酸二酯磺酸钠5kg，椰子油二乙醇酰胺5kg，羧甲基淀粉0.2kg，甲醛0.4kg，尿素1kg加入76.4kg水中，在加热的条件下充分搅拌20—30分钟即配成100kg泡沫除尘剂。在除尘剂中，十二烷基苯磺酸钠的含量为12％，琥珀酸二酯磺酸钠为5％，椰子油二乙醇酰胺为5％，羧甲基淀粉为0.2％，甲醛为0.4％，尿素为1％，水为76.4％。为减少搅拌时间，可以将其搅拌成高浓度的溶液，然后再用水稀释到要求的配比。待原料组分完全溶解后泡沫除尘剂即制备完成。制备好的泡沫除尘剂可装入发泡装置进行发泡作业。此种配方的泡沫除尘剂对全尘降尘率达到95.67％，对呼吸性粉尘的降尘率达到85.64％。

实施例2：