[发明专利]一种用于防止硫化矿石自燃的凝胶泡沫阻化剂

说明书

本发明旨在提供一种组成结构简单、发泡倍数高、泡沫存在时间久、阻化性能良好的用于防止硫化矿石自燃的凝胶泡沫阻化剂。本发明所述的用于防止硫化矿石自燃的凝胶泡沫阻化剂，由发泡剂、稳泡剂、胶凝剂和交联剂组成，所述发泡剂的质量浓度为0.3～0.4%、稳泡剂的质量浓度为0.4～0.55%、胶凝剂的质量浓度为11～12.3%、交联剂的质量浓度为7.5～8.5%。

技术领域

本发明涉及硫化矿石防火、灭火技术领域，特别涉及用于防止硫化矿石自

燃的凝胶泡沫阻化剂技术领域。

背景技术

防止硫化矿石自燃是高硫金属矿山安全生产的主要问题之一，至今无高效便捷的硫化矿石自燃防火、灭火解决方案。目前主要的防火、灭火技术措施和方法包括: 洒水、黄泥灌浆、喷洒阻化剂、注凝胶等。但采用上述方法，在实际应用过程中存在一些不足，例如，直接洒水虽然可以明显降低矿石温度，隔绝空气，减缓矿石氧化自燃，但水分易流失，并且在一定条件下，大量水份的存在还会增强硫化矿石的氧化自燃速度；常用的阻化剂由于渗透性能较差，对于打空区和矿堆区不易洒透形成有效的阻隔覆盖层，阻化效率降低，其中有些区域不易喷洒，无法发挥阻化作用；对于单一的凝胶型阻化剂而言，存在凝胶

时间较短、发泡倍数低、泡沫存在时间短等问题，存在流动性能差，有效覆盖范围小等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种组成结构简单、发泡倍数高、泡沫存在时间久、

阻化性能良好的用于防止硫化矿石自燃的凝胶泡沫阻化剂。

为解决上述问题，本发明用于防止硫化矿石自燃的凝胶泡沫阻化剂由发泡剂、稳泡剂、胶凝剂和交联剂组成，其中发泡剂的质量浓度为0.3～0.4%、稳泡剂的质量浓度为0.4～0.55%、胶凝剂的质量浓度为11～12.3%、交联剂的质量浓度为7.5～8.5%。

作为本发明的进一步改进，发泡剂由SDS和水解植物蛋白组成，所述SDS和水解植物蛋白的质量比为1：1；稳泡剂由聚丙烯酰胺和MPS组成，其中聚丙烯酰胺和MPS的质量比为2：1；胶凝剂为硅酸钠；交联剂为碳酸氢钠。

作为本发明的优选，发泡剂的质量浓度为0.3%、稳泡剂的质量浓度为0.4%、胶凝剂的质量浓度为11.9%、交联剂的质量浓度为7.9%。

采用上述技术方案，凝胶泡沫阻化剂在发泡剂作用下形成泡沫后，胶凝剂与交联剂在均匀的泡沫壁中发生交联反应，形成具有空间立体网状结构且内含大量气体的凝胶体。凝胶泡沫阻化剂在胶凝前具有泡沫的特性，交联以后具有凝胶的特性，但与单一凝胶或泡沫阻化剂的性质不完全一致，对于单一凝胶阻化剂而言，泡沫凝胶内存在大量的均匀分布的气泡；与单一水基泡沫相比，凝胶泡沫阻化剂具有凝胶连续外相的特性，因此对于不易喷洒区域而言，凝胶泡沫阻化剂具备良好的封堵效果。对于单一凝胶阻化剂而言，尽管凝胶阻化剂喷洒到硫化矿氧化自燃区后，能够固结形成凝胶对硫化矿石的空隙、裂隙进行有效地封堵，形成一道屏障，防止形成的二氧化硫向周边区域扩散污染。但是凝胶的流量、扩散范围较小，不易向高处、远处不易到达区进行扩散堆积，凝胶泡沫阻化剂能够以泡沫作为流动载体，凝胶就能顺利被运输到高处、较远的不易到达的区域。凝胶泡沫阻化剂具有良好的防灭火性能，泡沫可采用窒息性、惰性气体形成大量气泡，喷洒后起到隔氧、阻燃作用，阻化剂成胶是一个对外吸热的形成过程，同时大量的水被输送到氧化自燃区域有利于发挥水的吸热降温、隔氧等防灭火作用。

综上所述本发明的有益效果是：本发明所述的用于防止硫化矿石自燃的凝

胶泡沫阻化剂技术方案组成结构简单、发泡倍数高、泡沫存在时间久、阻化性能良好的。

附图说明

图1是1---3号阻化剂随时间变化的阻化率变化曲线图；

图2是4---6号阻化剂随时间变化的阻化率变化曲线图；