[发明专利]一种矿井粉尘处理发泡液及其制备

说明书

本发明属于材料领域，提供一种矿井粉尘处理发泡液及其制备。本发明分步制备微乳液和一次发泡液、二次发泡液，通过各配方的协同作用，与水混合后在较短时间内就能配制成均匀、性质稳定的泡沫液，使得发泡能力强，泡沫稳定性高。单位质量降尘剂溶液的发泡量大，液膜表面积大，有效的阻隔粉尘的散布途径。本发明无毒，无味，pH值偏于中性，有效的避免了对人及环境的二次污染，不含有腐蚀性物质，不会对机电设备造成腐蚀，能够大范围的投入使用，与喷雾洒水除尘相比，有效地降低了除尘的成本。本发明制备的矿用复合泡沫除尘剂发泡倍数达到150～200倍，湿润性好，具有较高的除尘性能，对全尘除尘率达到96％以上，对呼吸性粉尘的除尘率达到87％以上。

技术领域

本发明属于材料领域，尤其是泡沫防尘防火液体材料。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着科学技术的发展与进步和世界人口的增长，对化石能源的需求急剧增加，造成地球几亿年前所形成的化石类能源量迅速减少，因此能源的供需矛盾己成为当今人类文明可持续发展的瓶颈。随着大数据、自动化程度的提高，智慧型矿山的发展，促使能源有效利用成为目前化石类行业的发展需求和努力方向。其中煤炭是化石类的一种重要资源，而在煤炭采掘过程中，会产生大量煤尘，对煤尘的回收、有效利用以及新治理技术已成为智慧型矿山企业的迫切需要解决的重要问题。在煤炭的采掘、运输等过程中，产生的煤尘是非常大的安全隐患，浓度高的煤尘会产生爆炸燃烧，仅次于瓦斯，这不仅严重威胁到生产，而且对环境污染和人民的健康也造成很大危害。当前对井下煤尘的防治措施通常有水幕除尘、通风除尘、风机除尘等方法，但是这些方法或多或少存在不足，例如：降低煤尘的浓度有限、会二次起沉、持续时间短等，效果不理想。目前，大多数企业会针对井下煤尘浓度比较高的采掘工作面区域，常常采用喷雾降尘技术，虽然这种方法易于操作，但降尘效率较低，这不仅因为不同煤炭类型和采煤区域不同，都会产生煤尘浓度、粒度等不同的情况，从而影响降尘效率，还因为水雾的稳定性低，易于挥发，会造成二次起沉。另外，这种方法的用水量大，而我国水资源比较匮乏，反而会带来宝贵水资源的浪费和采掘煤炭成本的提高。

目前，液态泡沫防尘技术作为一种新型防尘技术，主要是以润湿煤尘、吸附并覆盖煤尘的形式，达到降尘的目的，相比水雾降尘，不仅可以大大减少水的用量，还可以显著地提高降尘防尘的效率。这是因为泡沫防尘剂具有大的比表面积、体积以及优良的附着力，不仅对煤尘进行快速地湿润、吸附，还可以实现阻燃、防止爆炸，能有效避免二次起沉，提高防尘的稳定性和长效性和一些浓度高的煤尘的适应性，一定程度上还可以进行收集利用。为此，应用液态泡沫防尘技术具有重大的经济价值和社会意义。

当前，泡沫防尘剂属于一种新型防尘剂，国内外的研究都较少，尤其多功能防尘剂的研究存在着巨大的潜力。现在常见的除尘剂：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂等类型，包括：烷基硫酸钠、木质磺酸铵、水玻璃、石油树脂、苯乙烯乳液、月桂酸酯等等种类。例如：刘章权等用水溶性阳离子表面活性剂为主制备的抑尘剂，主要组分为皂化油与KOH(4:1)的合成物、聚氧丙烯醚、甘油、NaOH等。近年来，国内对泡沫型的降尘剂的研究日益深入，但偏重于基础性理论的研究，而针对现场的应用研究仍较少，尤其是降尘、阻燃和防止二次起沉的多功能泡沫降尘剂的研究，这方面的应用存在较大的发展潜力。

发明内容

为了迎合煤尘降尘的需求，本发明提供一种全沉降尘率高达96％的发泡型降尘液及其制备方法。

为实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种矿井粉尘处理发泡液，包括：一次发泡液、二次发泡液和微乳液；

所述微乳液为纯丙微乳液；

所述一次发泡液包括：阴离子性表面活性剂、分散剂、润湿剂、乳化剂、发泡剂、稳泡剂；