[发明专利]一种速渗型煤炭粉尘抑制剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉尘抑制剂和制备方法，特别是涉及一种速渗型的煤炭粉尘抑制剂和制备方法，属于对煤炭资源的节约和对大气环境的保护治理等技术领域。

背景技术

化石能源是目前全球消耗的最主要能源，2006年全球消耗的能源中化石能源占比高达87.9%，我国的比例高达93.8%。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的，大部分化石能源本世纪将被开采殆近。能源问题业已越来越引起我国政府的高度关注，煤炭是地球上不可再生的三大化石能源之一，我国的煤炭储量虽说相对丰富，但从中长期来看，仍面临诸如储存条件、勘探水平、运输条件、安全因素等多方面的限制，能被有效开发利用的煤炭资源量明显不足。此外，我国煤炭能源的利用途径、方式仍较传统，这又直接造成了对能源的利用率低，损失、浪费严重等问题。煤炭在开采、运输、储存和使用等过程中生成煤灰的流失不但引起了能源上的巨大浪费，造成国家经济上的庞大损失，而且对空气环境也造成了严重的污染。粉尘随风四起，危害人体健康。粉尘遇阻沉积于输电线缆等容易引发自燃、引起火灾，沉积于车辆设备等容易造成设备故障、操作失灵等安全事故的发生。因此，采取措施控制煤炭粉尘的生成，不论是对能源节约，还是对环境保护和安全生产都十分必要。

目前，有关固体粉尘的控制方法主要有物理遮盖、表面洒水和喷洒抑尘剂三种。物理遮盖就是用篷布、苫网等直接将物料进行覆盖以避免风刮损失，该法操作不便、费时费力、成本较高。表面洒水虽然操作简便、成本低廉，但是其有效抑尘期短、效果较差。向粉尘表面喷洒抑尘剂已成为人们进行固体粉尘控制的首选方法，但现有抑尘剂的配方或多或少都存在着某些不足之处，如抗风能力差、有效抑尘期短、渗透慢、固结时间长等。专利CN 101003721公开了一种润湿型抑尘剂及其制备方法，润湿型抑尘剂通常抗风能力较差，又则该抑尘剂的有效物含量过低，所以无论是产品的抑尘效果还是有效期都较短，只适合短期抑尘的场合。专利CN 100537696和CN 101508884分别公开了以高分子聚合物和多羟基的大分子化合物为主体的两种固结型抑尘剂及制备方法，二者的抑尘效果和有效期较前一专利有所提高，但其缺点是产品渗透性差、成膜后的固化时间过长。

为克服现有技术的上述诸多不足之处，本发明旨在提供一种无毒无公害，制备和使用方便，成本低，渗透迅速，固结时间短，成膜厚且韧性强，有效抑尘期长的复合型煤炭粉尘抑制剂及其制备方法。

发明内容

本发明以聚乙烯醇、羧甲基纤维素、甘油和非离子表面活性剂为主要成分制备一种速渗型煤炭粉尘抑制剂。产品安全环保、配方科学、制备和使用方便、成本低、效果好。             

聚乙烯醇是本发明中的主成膜剂，其水溶液具有很好的粘结性和成膜性，所形成的膜经固结后韧性较强且耐水冲刷。羧甲基纤维素是本发明中的副成膜剂，具有良好的保水性、分散性和优良的剪切稀化性。甘油具有一定的吸湿性、渗透性，同时对聚乙烯醇和羧甲基纤维素所形成的固化膜还具有较好的增塑功能。非离子表面活性剂JFC是一类渗透性能极强的高效渗透剂，它可以促使高粘度的聚乙烯醇、羧甲基纤维素等大分子化合物的水溶液快速地渗透到煤炭粉尘微粒之间空隙当中。

本发明涉及一种速渗型煤炭粉尘抑制剂，其具体组成为（重量百分比）：

聚乙烯醇PVA                         0.5-5

羧甲基纤维素CMC                    0.1-5

甘油                                 0.3-3

非离子表面活性剂                     0.1-2

自来水                               85-99

本发明所述的速渗型煤炭粉尘抑制剂，其特征为: 所述的聚乙烯醇PVA为分子量6-12万，醇解度大于98%。所述的羧甲基纤维素CMC为优选的造纸工业用CMC。所述的非离子表面活性剂选自于渗透剂JFC（脂肪醇聚氧乙烯醚）、渗透剂JFC-1（烷基酚聚氧乙烯醚）、渗透剂JFC-2（脂肪醇与环氧乙烷的缩合物）、渗透剂JFC-S（聚氧乙烯醚化合物）、渗透剂JFC-E（脂肪醇聚氧乙烯醚）等渗透剂JFC系列中的任意一种或多种。其中的非离子表面活性剂优选渗透剂JFC-2、渗透剂JFC-S和渗透剂JFC-E，最优选渗透剂JFC-E。