CN102618218B - 煅后焦成品料仓专用抑尘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煅后焦成品料仓专用抑尘剂及其制备方法。该抑尘剂由下述重量百分配比的原料制成：2-9％聚丙烯酸酯水乳液，0.15-0.5％聚丙烯酸钠，0.7-2.2％改性淀粉，5-8％乳化分散剂，19-29％矿物油和52-68％。其中聚丙烯酸酯水乳液，分子量为1000-1400，是由丙烯酸，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，丙烯酸钠经聚合反应得到。当被雾化喷洒在煅后焦成品料仓的煅后焦颗粒表面及雾化喷洒在受污染的空气中时，可以形成一种具有较强粘附能力的类网状结构。同时粉尘会相互粘结在一起，从而有效抑制粉尘微粒分散和飘移，是一种能有效抑制煅后焦粉尘微粒的产品。

Description

煅后焦成品料仓专用抑尘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及环境保护和劳动卫生领域的抑尘剂及其制备方法，特别是涉及煅后焦成品料仓专用抑尘剂及其制备方法。

背景技术

扬尘是以气体为分散介质，固态细微颗料为分散相的分散***。扬尘形成因素主要是：1，粉尘源干燥，使表面颗粒变小而成粉末状；2，粉尘源处于裸露和自然风化状态；3，粉尘源外界无防风阻挡装置，受风力影响。常见的灰尘主要由工业建筑粉尘、矿物微粒、粉尘微粒、生物残核微粒及生活垃圾粉尘等共同构成。其产生的扬尘量与多种因素有关，如粒径分布、含水量、空气湿度、风速、料流量和落差等。粉尘产生后，在环境中的气流带动下向尘源周围扩散形成粉尘污染。由于扬尘的主要原因是尘源的细微粒子，具有极易在空中悬浮的属性，因而，针对上述情况，抓住细微粒子遇外界空气湿度、风速、料流量、落差等因素变化而悬浮的关键，采用科技手段将粉尘细微粒子的吸附粘结在一起，有效地将其控制住，使其不再游离，即可杜绝和减少扬尘。

在工业生产中，各种粉体是应用最为广泛的一种材料形式，包括煤焦炭、煅后焦等，但是在其堆放及运输过程中，经常会由于运输工具的颠簸作用或空气的流动作用，造成粉尘飞扬，这不但造成了严重环境污染，还会造成资源的严重浪费，甚至还会引起一些生产安全事故。煅后焦的成品料仓通常由于传送带的颠簸以及转输过程中的落差，作业场所中空气粉尘含量非常高，污染非常严重。作业人员通常配戴专用防尘面具，以避免粉尘侵害，但作业场所的能见度很低，因此如果能够开发一种抑尘剂，将其雾化喷洒在煅后焦颗粒表面及雾化喷洒在空气中，使煅后焦颗粒形成一种相对稳定的表面性状，空气中的粉尘被吸附沉降在煅后焦颗粒上，将会很大程度上解决这个问题。

现在有各种各样的抑尘剂被开发出来，但是都不能满足煅后焦粉尘抑制的实际需要，如有的用乙二醇、丙二醇等难挥发物质的水溶液，这种体系可在一定程度上抑制轻微的扬尘，可以应用在环卫领域，但是其固尘作用相当微弱；有的利用苯乙烯类物质，通过乳液聚合得到胶乳状物质抑尘，这种体系用于抑尘领域时，添加量较大，因此受到限制。其它一些体系是使用水溶性的聚乙烯醇为主体，配合一些表面活性剂构成，这种材料毒性较小，但是在其使用时，会在较短时间内成为硬质的高分子膜，这对于颗粒较小的粉体材料较为适用，而对于颗粒较大的材料，其防止扬尘的作用十分有限。

本发明提供了一种以矿物油、聚丙烯酸酯水乳液为主体的体系，它在很小添加量的情况下，当被雾化喷洒在煅后焦颗粒表面及雾化喷洒在受污染的空气中时，可以形成一种具有很好粘附性能和较强粘结能力的网状结构，从而满足现有煅后焦颗粒运输、转输和堆放时对扬尘及粉尘抑制的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种煅后焦成品料仓专用抑尘剂及其制备方法。该抑尘剂雾化喷洒在受污染的空气中，可有效吸附煅后焦微小粉尘，同时附着在煅后焦颗粒表层后形成具有一定粘结力的类网状结构，它能将粉尘颗粒互锁得更好，凝结作用增强，从而抑制粉尘颗粒分散和运移。该薄膜层不影响煅后焦材料的使用功能，但是具有明显的吸附粘结作用和对粉尘的抑尘作用。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂，由下述重量百分配比的原料制成：

矿物油                                    19～29％；

乳化分散剂                                5～8％；

聚丙烯酸酯水乳液(固含40wt％-45wt％)       2～9％；

改性淀粉                                  0.7～2.2％；

聚丙烯酸钠                                0.15～0.5％；

水                                        520～68％；

其中，所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂中，所述的聚丙烯酸酯水乳液数均分子量为1000-1400，它由丙烯酸，丙烯酸丁酯，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，丙烯酸钠按重量比例为：1-2份∶85-109份∶8-9份∶0.3-0.5份经聚合反应得到。聚合方法：将5克反应性乳化剂SE-10N乳化剂溶于260克蒸馏水中，然后加入装有搅拌器、回流冷凝管、温度计及分液漏斗的四颈圆底烧瓶中，加入27.78克丙烯酸酯单体(16.7克的甲基丙烯酸甲酯、10.92克的丙烯酸丁酯、0.1575克的甲基丙烯酸)，搅拌乳化20分钟，再加入1.23克的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，搅拌乳化30分钟，加入丙烯酸钠0.82克。在常压下将水浴加热至80℃温度后，加入0.125克的引发剂过硫酸铵，待反应一段时间后，从滴液漏斗中滴加194.72克丙烯酸酯单体(83.3克的甲基丙烯酸甲酯、109.08克的丙烯酸丁酯、2.34克的甲基丙烯酸)、0.38克的过硫酸铵的混合溶液，3小时内滴完，将反应温度升至80-90℃，继续反应1小时。反应结束后，降温至40℃以下，用氨水调节pH8-9，即可得到固含大于40％的聚丙烯酸酯水乳液。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂中，所述的乳化分散剂由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成，非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂质量比例为1∶3，所述的非离子表面活性剂是聚氧乙烯型(如NP-10)所述的阴离子表面活性剂是脂肪酸盐类表面活性剂(如雷米邦A等)。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂中，所述的矿物油是46号机械油。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂中，所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉(东莞东美公司生产)。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂的制备方法，按原料重量百分配比，在装有机械搅拌的反应釜中，搅拌条件下分批加入19-29％矿物油和5-8％乳化分散剂待其完全均匀后，加入2-9％聚丙烯酸酯水乳液和0.15-0.5％聚丙烯酸钠以及0.7-2.2％改性淀粉，继续搅拌下，再加入52-68％的水，搅拌至完全均匀，即得到成品。

本发明煅后焦成品料仓专用抑尘剂无毒、无害、无腐蚀性。

具体实施方式

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂，由下述重量百分比原料制成：矿物油19-29％，聚丙烯酸酯水乳液2-9％，乳化分散剂5-8％，聚丙烯酸钠0.15-0.50％，改性淀粉0.7-2.2％，和52-68％水。

其中，所述的矿物油与聚丙烯酸酯水乳液之间具有抑尘协同作用，提高粉尘抑制及粘结效果。

特别是，由聚丙烯酸酯水乳液和水溶性改性淀粉复配而成的水溶性聚合物，两者重量百分含量为：聚丙烯酸酯水乳液2～9％，水溶性改性淀粉0.8～2％。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂的制备方法：按上述原料重量百分含量组成，将为矿物油与乳化分散剂加入反应器搅拌均匀得产物一；之后将聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸钠加入反应器的水中预溶，并加入改性淀粉搅拌混合得产物二；将产物一、产物二加入反应釜中并加入常温水(25℃较佳)搅拌混合均匀，即得煅后焦新型抑尘剂。

本发明的煅后焦新型抑尘剂，使用时将其雾化，以一定角度均匀喷入受粉尘污染的空气中或均匀喷洒于煅后焦颗粒上，形成具有一定强度的薄膜层，从而将空气中的微小粉尘吸附或将各种粒径的粉尘颗粒粘结在一起，并具有一定的韧性，从而达到煅后焦粉尘迅速沉降以及防止煅后焦颗粒表面扬尘的目的。整个实施工艺简单易行。

本煅后焦成品料仓专用抑尘剂由矿物油、乳化分散剂、合成水溶性聚合物和水组成。

其中，矿物油是46号机械油，合成水溶性聚合物是聚丙烯酸酯水乳液、聚丙烯酸钠、改性淀粉中的一种或两种或多种复配而成，可以通过调整各物质的用量或改变聚合物分子量大小而对薄膜层的性能进行调节。出于经济和成品粘结性等方面的原因，推荐以聚丙烯酸酯水乳液和改性淀粉中的一种或两种进行复配。复配时，两种水溶性物质的各自所占的比例根据实际情况进行选择。

经过室内抑尘实验及现场抑尘测试，下述各复配实施例方案效果较佳：

复配实施例1

矿物油与乳化分散剂复配成水溶性乳状液，二者按重量比为：矿物油290千克、乳化分散剂75千克，矿物油与乳化分散剂按比例加入反应器搅拌均匀得产物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸钠加入反应器加水预溶，并加入改性淀粉复配而成，三者重量比为：聚丙烯酸酯水乳液32千克、聚丙烯酸钠2.5千克、改性淀粉12.5千克，按比例加入反应器搅拌均匀得产物二。

复配实施例2

矿物油与乳化分散剂复配成水溶性乳状液，二者重量比为：矿物油245千克、乳化分散剂62千克，矿物油与乳化分散剂按比例加入反应器搅拌均匀得产物一。合成水溶性聚合物是由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸钠加入反应器加水预溶，并加入改性淀粉复配而成，三者重量比为：聚丙烯酸酯水乳液55千克、聚丙烯酸钠2千克、改性淀粉8千克，三者按比例加入反应器搅拌均匀得产物二。

复配实施例3：

矿物油与乳化分散剂复配成水溶性乳状液，二者重量比为：矿物油250千克、乳化分散剂50千克，矿物油与乳化分散剂按比例加入反应器搅拌均匀得产物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸钠加入反应器加水预溶，并加入改性淀粉复配而成，三者重量比为：聚丙烯酸酯水乳液28千克、聚丙烯酸钠3千克、改性淀粉15千克，三者按比例加入反应器搅拌均匀得产物二。

复配实施例4：

矿物油与乳化分散剂复配成水溶性乳状液，二者重量比为：矿物油228千克、乳化分散剂54千克，矿物油与乳化分散剂按比例加入反应器搅拌均匀得产物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸钠加入反应器加水预溶，并加入改性淀粉复配而成，三者重量比为：聚丙烯酸酯水乳液35千克、聚丙烯酸钠3千克、改性淀粉20千克，三者按比例加入反应器搅拌均匀得产物二。

经过室内抑尘实验及现场抑尘测试表明，将两种合成水溶性聚合物复配后与矿物油再复配所制备的煅后焦成品料仓专用抑尘剂，与煅后焦表面颗粒粘结性较好，具有成膜速度快，且对微小粉尘具有更强的吸附性，用量少等优点，大大的减小了抑尘剂的使用量，降低了使用成本。本煅后焦成品料仓专用抑尘剂还具有环保、无毒副作用、生产制备简单、使用方便等特点。

本发明的煅后焦成品料仓专用抑尘剂可采用常用的方法进行生产制备。下面用实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

在反应釜中加入588千克常温水(25℃左右)，加入上述复配实施例1复配好的产物一365千克，搅拌至均匀后，缓慢加入上述复配实施例1复配好的产物二47千克，搅拌至均匀即得煅后焦成品料仓专用抑尘剂。

实施例2

在反应釜中加入628千克常温水(25℃左右)，加入上述复配实施例2复配好的产物一307千克，搅拌至均匀后，缓慢加入上述复配实施例2复配好的产物二65千克，搅拌至均匀即得煅后焦成品料仓专用抑尘剂。

实施例3

在反应釜中加入654千克常温水(25℃左右)，加入上述复配实施例3复配好的产物一300千克，搅拌至均匀后，缓慢加入上述复配实施例3复配好的产物二46千克，搅拌至均匀即得煅后焦成品料仓专用抑尘剂。

实施例4

在反应釜中加入660千克常温水(25℃左右)，加入上述复配实施例4复配好的产物一282千克，搅拌至均匀后，缓慢加入上述复配实施例4复配好的产物二58千克，搅拌至均匀即得煅后焦成品料仓专用抑尘剂。

上述实施例1-4制得的煅后焦成品料仓专用抑尘剂成品为无味的液体，无毒、无害、无腐蚀性，生产制备简单，可在现场直接配制；配方科学合理，制备工艺简单、成本低，且安全、环保。配制后的液体大体呈淡黄色至乳白色，室温(25℃)密度为0.98～1.05，pH值为6.8-7.5，粘度(25℃，mPa.s)＞65，机械杂质小于0.05wt％。

Claims (4)

1.一种煅后焦成品料仓专用抑尘剂，其特征在于它由下述重量百分配比的原料制成：

矿物油                                    19～29%；

乳化分散剂                                5～8%；

聚丙烯酸酯水乳液，固含40wt%-45wt%     2～9%；

改性淀粉                                  0.7～2.2%；

聚丙烯酸钠                                0. 15～0.5%；

水                                        52～68%；

其中所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉；

所述的乳化分散剂由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成，非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂质量比为1：3，所述的非离子表面活性剂是聚氧乙烯型，所述的阴离子表面活性剂是脂肪酸盐类表面活性剂。

2.根据权利要求l所述的煅后焦成品料仓专用抑尘剂，其特征在于：其中聚丙烯酸酯水乳液质量百分含量2～9%，水溶性改性淀粉质量百分含量0.8～2%。

3.根据权利要求l所述的煅后焦成品料仓专用抑尘剂，其特征在于：所述的聚丙烯酸酯水乳液数均分子量为1000-1400。

4.如权利要求l所述的煅后焦成品料仓专用抑尘剂的制备方法，其特征在于：按原料重量百分配比，在装有机械搅拌的反应釜中，搅拌条件下分批加入19%-29％矿物油和5%-8％乳化分散剂，待其完全均匀后，加入2%-9％聚丙烯酸酯水乳液和0.15%-0.5％聚丙烯酸钠以及0.7%-2.2％改性淀粉，继续搅拌下加入 52%-68％的水，搅拌至完全均匀，即得到成品。