摘 要:抑塵劑作為抑塵類產(chǎn)品在煤炭,建筑,化工,運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)都有著廣泛的應(yīng)用,極大提高了降塵效率,有力保障了安全生產(chǎn)作業(yè)。本文將系統(tǒng)的對抑塵劑進(jìn)行分類,針對不同抑塵劑分析其各自的成分和應(yīng)用,為粉塵防治工作提供借鑒。
關(guān)鍵詞:抑塵劑;粉塵防治;應(yīng)用
中圖分類號:X701.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)12-0349-01
粉塵是指粒徑小于75μm的固體懸浮物,絕大多數(shù)粉塵都產(chǎn)生于工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)倪^程中,對生產(chǎn)設(shè)備和人體都有著很大的危害,同時也存在著粉塵爆炸的危險。
因此,粉塵防治工作在煤炭,建筑,化工,運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)顯得極為重要。為了有效提高降塵除塵效率,俄羅斯,美國,日本等國家在20世紀(jì)30年代就開始了化學(xué)抑塵劑的研制,我國在這方面的研究工作起步較晚,但近幾年也是取得了很大的研究成果[1]。目前最有效果的抑塵方法就是化學(xué)抑塵,該方法一直得到人們的普遍重視[2]?;瘜W(xué)抑塵劑在抑制揚(yáng)塵、抑制煤塵、防風(fēng)固沙等方面都有著廣泛的應(yīng)用。
本文將對以上種類繁多的抑塵劑進(jìn)行系統(tǒng)的分類并分析其各自的成分及應(yīng)用。
1 傳統(tǒng)化學(xué)抑塵劑
傳統(tǒng)的化學(xué)抑塵劑按照抑塵機(jī)理可以分為四大類:潤濕型化學(xué)抑塵劑、粘結(jié)型化學(xué)抑塵劑、凝聚型化學(xué)抑塵劑、復(fù)合型化學(xué)抑塵劑。
1.1 潤濕型化學(xué)抑塵劑
濕潤型化學(xué)抑塵劑的成分通常是一種或多種表面活性劑以及某些鹵化物和無機(jī)鹽,這類抑塵劑產(chǎn)品是疏水基和親水基組成的化合物[3]。
表面活性劑主要作用是降低溶液體系的表面張力,進(jìn)而起到滲透、潤濕、乳化、發(fā)泡等作用;無機(jī)鹽和鹵化物的作用則是彌補(bǔ)表面活性劑的吸濕保水方面的不足,促進(jìn)表面活性劑的作用發(fā)揮。
水也是一種潤濕型抑塵劑。但由于水的表面張力較高,而粉塵顆粒表面呈現(xiàn)非極性,因而對煤塵顆粒的潤濕效果有限。
該類抑塵劑主要應(yīng)用在煤礦粉塵防治當(dāng)中,且多采用噴霧灑水降塵的方法。將抑塵劑按一定比例與水混合進(jìn)行噴霧灑水作業(yè),被廣泛應(yīng)用于采掘機(jī)械切割、爆破、裝載、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過程[4]。
1.2 粘結(jié)型化學(xué)抑塵劑
粘結(jié)型化學(xué)抑塵劑分為粘結(jié)型有機(jī)化學(xué)抑塵劑和粘結(jié)型無機(jī)化學(xué)抑塵劑兩大類。
粘結(jié)型有機(jī)粘結(jié)劑一般由原油、石油渣油、石蠟、石蠟油、煤渣油、瀝青、橄欖油廢渣、生物油渣、木質(zhì)素衍生物、纖維素濾料、樹脂、聚合物等等組分復(fù)合進(jìn)一步復(fù)配其他有機(jī)化合物形成。
無機(jī)型粉塵粘結(jié)劑主要包括鹵化物、氧化鈣、粉煤灰、黏土、石膏、高嶺土、酸等將CaCO3、高嶺土、石膏按一定比例混合制成粘結(jié)性粉塵[5]。
由于該類抑塵劑能在塵源表面形成一層膜層結(jié)構(gòu),可以吸附粉塵,從而抑制粉塵的逸出擴(kuò)散。該類抑塵劑廣泛應(yīng)用于建筑工地、路面、散料堆場等場所的固土抑塵。
1.3 凝聚型化學(xué)抑塵劑
凝聚型化學(xué)抑塵劑的抑塵原理是:通過吸收外部水分來提高本身的含水量,通過在自身表面形成水膜而捕獲空氣中的塵粒,從而達(dá)到抑塵效果[6]。凝聚型化學(xué)抑塵劑根據(jù)材料的不同可分為吸濕型無機(jī)鹽凝聚劑和高倍吸水樹脂凝聚劑兩種。
吸濕型無機(jī)鹽凝聚劑通常包含的無機(jī)鹽材料有:氯化鋁、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氧化鈣、硅酸鈉、硅膠、以及活性氧化鋁等。
高倍吸水樹脂凝聚劑一般為高分子水溶性材料,目前使用的高倍樹脂凝聚劑合成方式主要分為抑塵劑SAP(Super Absorbent Polymer,高倍吸水抑塵劑);抑塵劑LAS(由高倍吸水抑塵劑和表面活性劑配制而成);抑塵劑LSP(由LASSAP復(fù)配而成)[7]。
凝聚型化學(xué)抑塵劑根據(jù)其強(qiáng)力吸水、對吸附粉塵不斷加濕等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于物料運(yùn)輸、物料倉庫抑塵、道路抑塵等方向。
1.4 復(fù)合型化學(xué)抑塵劑
復(fù)合型化學(xué)抑塵劑是將兩種或兩種以上的抑塵劑通過特殊的化學(xué)或物理作用復(fù)合而成。把上述幾種抑塵劑的濕潤、粘結(jié)、凝并等功能統(tǒng)一為一體,使各類抑塵劑發(fā)揮其各自的作用。
復(fù)合型抑塵劑因其功能的多樣性,可被廣泛應(yīng)用到粉塵產(chǎn)生頻繁的環(huán)境,特別是環(huán)境惡劣且復(fù)雜多變的場所,如煤礦井下、施工工地、露天礦山、化工廠區(qū)、道路路面等。
2 新型抑塵劑
近年來,國內(nèi)外學(xué)者在新型抑塵劑的研究工作上取得的成果與日俱增,研發(fā)了種類繁多,功能多樣的新型抑塵劑。該類抑塵劑的特點(diǎn)是運(yùn)用新的技術(shù),采用新的材料,研制新的抑塵劑,達(dá)到更高的抑塵效率,能廣泛運(yùn)用到各個領(lǐng)域。
張雷波[8]等實(shí)驗(yàn)者以鹽地堿蓬籽餅為主要原料,以十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇等為輔料,經(jīng)生物改性,制備了一種生態(tài)友好型抑塵劑,在農(nóng)田土壤中進(jìn)行性能試驗(yàn),得到的結(jié)論是生態(tài)友好型抑塵劑具有良好的粘結(jié)性、保濕型、水穩(wěn)性,可應(yīng)用于農(nóng)田土壤的固土保濕。
生物納膜抑塵技術(shù)是將一種生物藥劑與水混合,通過加藥設(shè)備納膜化后噴灑在礦石表面形成保護(hù)膜,從而達(dá)到抑制粉塵的技術(shù)。安太平[9]等實(shí)驗(yàn)者在南山礦選礦廠進(jìn)行性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明生物納膜抑塵技術(shù)在露天礦山的抑塵效果很好,可應(yīng)用于露天煤礦和非煤礦山的破碎,篩分和運(yùn)輸過程。
參考文獻(xiàn)
[1]王新會.煤塵抑塵劑的研究[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2010.
[2]曹曉鋒.固塵抑塵劑的研制[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2009.
[3]蔣耀東,張 雪,張 雷,黃 娟.抑塵劑的研究應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化工管理,2017(10):145~148.
[4]程衛(wèi)民.礦井通風(fēng)與安全[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2016:326.
[5]李 成,朱逢豪,付興民,付光明,舒新前.關(guān)于抑塵劑開發(fā)及其存在主要問題的探討[J].環(huán)境工程,2013,31(S1):360~362+392.
[6]邢春燕.煤塵抑塵劑應(yīng)用研制進(jìn)展[J].礦山機(jī)械,2015,43(10):147~148.
[7]王族友.高倍吸水樹脂抑塵劑在公路施工中的應(yīng)用研究[D].長沙理工大學(xué),2007.
[8]張雷波,焦 姣,趙雪艷,張 靜,鄒德坤,姬亞芹,單春艷.生態(tài)友好型抑塵劑的制備及性能[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2013,29(18):218~225.
[9]安太平,黃瑛彩.生物納膜抑塵技術(shù)在南山礦選礦廠的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè),2014,30(03):180+191.
收稿日期:2018-3-23