[发明专利]一种磷矿山路面生态抑尘技术

说明书

技术领域： 

本发明涉及一种主要用于路面厚大粉尘控制的抑尘剂 ，可用于矿山路面、生产场地、城市道路广场及车站码头等的粉尘控制的生态型抑尘剂及其制备方法。

背景技术：

目前，国内外常见的抑尘技术方法除普通洒水以及采用喷雾、超声波及静电水等洒水抑尘外，还有喷洒湿润剂、固体/液体吸湿剂、粘尘剂、高倍吸水树脂以及复合型抑尘剂几种。中、美、日、瑞典、德、俄、澳大利亚等国都开展了对抑尘剂的研究。近10年来，随着高分子精细化工技术的发展，在超强吸水剂方面已取得进展。但是，还普遍存在功能单一或价格高昂或存在毒理特性、腐蚀性、难降解和二次污染等弊端。如以原油、沥青和渣油等作基料的抑尘剂虽具有较强的黏结性，但不能吸湿保水，不能适应环境温度的变化，且具有毒性、难生化降解；以CaCl₂、 MgCl₂等卤化物和硫酸铵、碳酸氢钠等无机盐加表面活性剂如脂肪酸、十二烷基磺酸钠等作湿润剂以及采用超强吸水剂如聚丙烯酸钠等抑尘剂虽具有较强的吸水性，但黏结性差，且存在毒性、腐蚀性、挥发性和难生化降解等问题。近年来研制的生态型抑尘剂将黏结、凝并、吸湿与保水等综合性能结合起来，可生化降解，无任何毒副作用，喷洒无二次扬尘，固结路面，并可适当调节水土酸碱环境，抑尘剂性能及环境效果显著增强，使得抑尘方法达到了全新的水平。但此类抑尘剂的成本还是相对较高，配置时需要充分搅拌，需要增加相应的搅拌装置与设施。

发明内容：

为了克服前述方法中存在毒性、腐蚀性、难生化降解等二次污染环境以及现有抑尘剂功能单一，性价比偏低，特别是自适应差，工艺较复杂等问题，本发明在已有生态型抑尘剂的基础上提供一种针对露天磷矿弱酸性环境本底条件的新型抑尘剂配方与技术，该抑尘剂除具有生态型抑尘剂所有的优良特性外，还具有高黏结凝并及优良的表面张力特性，静电捕捉粉尘并吸收汽车尾气中的有害气体与固体颗粒；可自动适应环境温度，增强吸湿和保水性能；简易高效的制备及喷洒工艺。

本发明的技术方案是：该抑尘技术由一种新型生态型抑尘剂及其制备技术组成。该抑尘剂由黏结、吸湿和保水三个主要部分组成的水溶液胶体，为电解质溶液。其一，黏结因子。该因子具有很强的黏结性，能将细小的粉尘颗粒凝并成较大的颗粒并具有良好的固结强度。从而，减少粉尘的扬起率和地面（土质或水泥质）的抗辗压性。同时，吸附尾气排放中的固体颗粒并发生凝并效果。该因子在水溶液中同时也是一种阴离子型聚电解质。其二，吸湿因子。该因子具有很强的吸湿性，能吸收空气中的水份，维持抑尘路面的湿润。从而，增加粉尘颗粒的单重，减少扬尘。特别是当晚间气温降低，日间所蒸发的水份降临地表，路面在吸湿因子亲水基的作用下，充分吸湿，使蒸发的水份得到及时补充，从而增强抑尘的时效性。此外，该因子也是一种强吸水因子，可增大溶液的含水率，这有利于持续干燥、夜间大气水分极低环境下的抑尘。该因子的水溶液也是一种阳离子型电解质。其三，保水因子。该因子的作用是在被水包围的粉尘颗粒表面形成一层分子膜，以降低水份的蒸发速度，减少地面抑尘层的水份流失。同时，形成的分子膜可吸收硫化氢、氰化氢及二氧化硫等尾气。

所配置的抑尘剂溶液，按照电量的动态平衡理论，其配置的溶液整体对外为非电性，但其某一部分在某一时间却具有带电性，喷洒抑尘剂总是带有一定的电荷，由于喷洒剂的电荷特性与黏结性共同对具有电荷特性的粉尘颗粒及尾气颗尘产生电荷吸附、黏结和凝并效应。

根据粉尘的高比电阻及电荷特性，可以在系统外给溶液施加额外电场，使之产生所需静电荷。使溶液生成静电的基本原理是将溶液置于静电场之下或让溶液流过静电场区域。因此，通过静电处理的抑尘剂溶液具有黏结、吸湿、保水及电荷的综合性能，并通过浓度的合理配置获得优良表面张力，使溶液具有抗漫散性，并不失流动性。

抑尘剂中黏结因子为羧甲基纤维素（Caboxy Methyl Cellulose 简称CMC），是一种白色或微黄色絮状纤维粉末，无嗅、无味、无毒；易溶于冷水或热水，形成具有一定粘度的透明溶液，为阴离子型线性高分析，属聚电解质，溶液为中性或微碱性，耐酸耐碱，易黏结、成膜、持水；在抑尘剂中，该组分的含量为0.10-3.00%。吸湿因子为聚丙烯酸钠（Sodium Polyacrylate），白色絮状粉末，易溶于水为粘状透明液，可电离，无腐蚀、无毒，具有极强的吸水与吸湿性，在抑尘剂中该组分的含量为0.05-1.50%。保水因子为丙三醇（Glycerine，亦称甘油），为无色液体，其含量为0.01-1.00%。