专利名称：一种环保型抑尘剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于环境污染治理技术领域，涉及一种抑尘剂，特别涉及一种环保型抑尘 剂及其制备方法。
背景技术：
在钢铁企业和煤厂发电企业中，经常会存放或运输大量的煤炭和矿物散料等原料 和粉煤灰、尾矿灰等弃物。表面固化抑尘是固体粉尘治理的有效方法，可以防止散料被风吹 起，减少散料运输和堆放过程中的损失。该方法是利用固化抑尘剂的粘结成膜特性，喷洒到 颗粒散料表面后形成有效的防护层，达到抑尘目的。该方法同时也应用如固土等方面。因 此，研制开发针对矿物散料运输和堆放存储的表面固化抑尘剂，具有重大的经济和环保意 义。近年来，各国在抑尘剂研究方面取得了许多成果，美国的Coherex、南非的Con-aid、波 兰的卡波、前苏联的乌尼威尔辛乳状液抑尘剂、英国的Wesling-120抑尘剂、中国彭兴文等 研制的树脂抑尘剂、姚树生等人的块煤生产粘尘剂、陈文海等人的矿山高效抑尘剂等等。但 相对于目前扬尘污染现状来讲，抑尘剂的基础研究还有较大差距，特别是我国对抑尘剂的 开发和应用起步晚，必须加大投资力度。目前，在现有技术中表面固化抑尘剂的配方原料选 料广泛，主要有乳胶、动植物胶、氰乙烯、环氧乙烷、丙烯酸、纤维素、油、水泥、氧化钙等。固 化剂的种类可分为以下几类1)、无机类固化剂该类固化剂的种类非常多，主要包括(a) 水玻璃类水玻璃_铝酸钠、水玻璃_磷酸、水玻璃_氯化钙、水玻璃_氢氧化钠；(b)磷酸 盐；(c)苛性碱；(d)水泥类高铝水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、钢渣水泥；(e) 石灰类生、熟石灰，电石渣，漂白粉渣；(f)硫酸盐类石膏、硫酸铁、硫酸铝；(g)高钙粉煤 灰等。无机类固化剂应用于散料表面最大的缺点是会增加灰分，而且多数无机类固化剂在 散料表面干燥结层后，表面会有颜色，从外观上不能保证矿物散料的质量。2)、有机类固化 剂主要包括水溶性聚合物和乳化聚合物。(a)自固结树脂类包括丙烯酸盐浆液、聚氨酯 浆液、脲醛树脂浆液；(b)非自固结树脂类包括聚丙烯酰胺、醋酸乙烯_马来酸共聚物、苯 胺-糠醛、羧甲基纤维素；(c)浙青；(d)焦油等。3)、有机-无机复合固化剂主要包括乙 二醛_水玻璃、丙烯酸钙、石灰_聚丙烯酰胺、木质素磺酸钠和磺酸钙、水玻璃_硫酸铝_草 酸等。4)、工业废渣类固化剂包括工业废石膏、碱渣、赤泥、电石渣、贝壳粉、漂白粉渣、磷石 膏、活性硅铝废料、烧结土、硫铁矿渣、造纸废液等。我国在20世纪80年代开始粉料堆防尘 固化剂的研究，虽然取得了一些进展，但综合国内外的研究现状，研究具有大规模使用和推 广价值的固化防尘剂尚有许多问题需要解决(1)开发出满足国内所能够接受的低成本固 化防尘剂，使其具有实际应用价值；(2)探索和搞清矿物散料静态和运输动态条件下的固 化作用规律和机理；(3)满足固化层的气候适应性；(4)满足对矿物品质无影响；(5)固化 防尘剂无毒性物质、无腐蚀性，没有二次污染的要求；(6)固化防尘剂所需原料易得；(7)如 何使喷洒后的固化抑尘剂快速固化，覆盖散料表面；(8)固化剂的制备过程简单，设备投资 小，制备时间短且操作条件易控；(9)制备好的固化剂易储存，流动性较好，不需要使用特 殊高压设备和特殊喷洒装置进行喷洒。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种无毒、无味，成本低廉、方便生产、 便于作业实施，并且符合环保要求的环保型抑尘剂及其制备方法。本发明环保型抑尘剂及其制备方法内容简述本发明环保型抑尘剂及其制备方法，其特征在于环保型抑尘剂的组成为(质量 百分比)聚乙烯醇0. 10 3. 50%、尿素0.05 1.50%、丙三醇0. 10 1.50%、乙二醇
0.10 1.50%、表面活性剂0. 05 1.00%、去离子水91 96%。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、或十二烷基硫酸钠、或十四烷基苯磺酸 钠、或十五烷基苯磺酸钠、或十六烷基苯磺酸钠、或十七烷基苯磺酸钠、或十八烷基苯磺酸 钠。制备环保型抑尘剂按下列步骤完成(1)、A溶液的制备将聚乙烯醇0. 10 3. 50%和去离子水加入反应器中，恒温加 热至完全溶解后，滴加NaOH调节pH值，加入甲醛溶液5ml，搅拌反应，用NaOH溶液调制pH 值为6. 5 7. 5 ；(2)、B溶液的制备将尿素0.05 1.50%、丙三醇0. 10 1. 50%、乙二醇0. 10
1.50%、表面活性剂0. 05 1. 00%、去离子水91 96%加入容器中，搅拌均勻澄清；(3)、制备的A溶液保持60 90°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明 的溶液，即抑尘剂原液；(4)、上述制备的抑尘剂原液可以直接使用或用去离子水稀释0. 5-20倍，用于不 同物料散料的防尘。上述步骤⑴中的恒温加热温度为85 95°C，滴加盐酸调节pH值为1. 5 2， 加入的甲醛溶液的质量分数为36%。上述步骤(1)中的搅拌温度为85 95°C，搅拌时间为20 40min。上述步骤(3)中的反应温度为60 90°C。上述步骤(4)中的稀释倍数为() 5 20。上述制备的抑尘剂原液，在使用时根据需要直接使用原液，或按照1 0.5 1 20的比例用自来水进行稀释。本发明环保型抑尘剂具有无毒、无害、无腐蚀性、配方科学合理、制备工艺简单、成 本低廉，且安全、环保、节能的特点，喷洒在物料表面时，可在表面形成连续且具有一定强度 的硬壳，分散的物料被封闭在硬壳下面，从而具有防尘作用。
具体实施例方式本发明环保型抑尘剂及其制备方法是这样实现的，环保型抑尘剂的组成为(质量 百分比)聚乙烯醇0. 10 3. 50%、尿素0.05 1.50%、丙三醇0. 10 1.50%、乙二醇 0. 10 1. 50%、表面活性剂0. 05 1.00%、去离子水91 96%。所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、或十二烷基硫酸钠、或十四烷基苯磺酸 钠、或十五烷基苯磺酸钠、或十六烷基苯磺酸钠、或十七烷基苯磺酸钠、或十八烷基苯磺酸 钠。
制备环保型抑尘剂按下列步骤完成(1)、A溶液的制备将聚乙烯醇0. 10 3. 50%和去离子水加入反应器中，恒温加 热至完全溶解后，滴加NaOH调节pH值，加入甲醛溶液5ml，搅拌反应，用NaOH溶液调制pH 值为6. 5 7. 5 ；(2)、B溶液的制备将尿素0.05 1.50%、丙三醇0. 10 1. 50%、乙二醇0. 10 1. 50%、表面活性剂0. 05 1. 00%、去离子水91 96%加入容器中，搅拌均勻澄清；(3)、制备的A溶液保持60 90°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明 的溶液，即抑尘剂原液；(4)、上述制备的抑尘剂原液可以直接使用或用去离子水稀释0. 5-20倍，用于不 同物料散料的防尘。上述步骤(1)中的恒温加热温度为85 95°C，滴加盐酸调节pH值为1. 5 2， 加入的甲醛溶液的质量分数为36%。上述步骤(1)中的搅拌温度为85 95°C，搅拌时间为20 40min。上述步骤(3)中的反应温度为60 90°C。上述步骤(4)中的稀释倍数为() 5 20。上述制备的抑尘剂原液，在使用时根据需要直接使用原液，或按照1 0.5 1 20的比例用自来水进行稀释，然后用喷水车或是专用的喷淋设备，喷洒在煤堆、路面、 建筑工地、散堆料场、矿区及港口各种容易产生粉尘的作业区。下面将结合具体实施例作进一步说明，这些实例仅用于说明目的，而不用于限制 本发明范围。实施例11) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至85°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 5后，加入36 %的甲醛溶液5ml，控制反应温度为85°C反应20min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素0. 23g，丙三醇0. 46g，乙二醇0. 46g，表面活性剂0. 23g，去离子水293ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在60°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例21) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至95°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 5后，加入36 %的甲醛溶液5ml，控制反应温度为95°C反应20min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素6. 95g，丙三醇0. 46g，乙二醇0. 46g，表面活性剂0. 23g，去离子水287ml加入
容器中搅拌均勻澄清。
3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在90°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例31) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至PH值为1. 5后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应20min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇0. 46g，乙二醇0. 46g，表面活性剂0. 23g，去离子水290ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例41) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为2后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应20min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇6. 95g，乙二醇0. 46g，表面活性剂0. 23g，去离子水284ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例51) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 8后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应20min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇3. 24g，乙二醇0. 46g，表面活性剂0. 23g，去离子水288ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例61) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。滴加盐酸至PH值为1. 8后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应40min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇3. 24g，乙二醇6. 95g，表面活性剂0. 23g，去离子水281ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例71) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 8后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应30min，用 NaOH溶液调制pH值为6. 5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇3. 24g，乙二醇3. 24g，表面活性剂0. 23g，去离子水285ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例81) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 8后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应30min，用 NaOH溶液调制pH值为7.5。2) B溶液的制备尿素3. 40g,丙三醇3. 24g，乙二醇3. 24g，表面活性剂4. 63g，去离子水280ml加入 容器中搅拌均勻澄清。3)抑尘剂原液的制备制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。实施例91) A溶液的制备聚乙烯醇13. 5g和去离子水150ml加入反应器中，水浴加热至90°C直至完全溶解。 滴加盐酸至pH值为1. 8后，加入36%的甲醛溶液5ml，控制反应温度为90°C反应30min，用 NaOH溶液调制pH值为7。2) B溶液的制备 尿素3. 40g,丙三醇3. 24g，乙二醇3. 24g，表面活性剂2. 20g,去离子水283ml加入
容器中搅拌均勻澄清。 3)抑尘剂原液的制备
制备的A溶液保持在75°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶液， 即抑尘剂原液。将实施例1 9制备的矿物储料抑尘剂，用去离子水稀释0. 5 20倍，在常温下 喷洒或涂敷于堆积矿物储料的表面，可在矿物储料表面形成一固化层，有效防止矿物储料 扬尘。本发明可在较低温度下使用，高浓度使用时可在_15°C环境下喷洒使用，物料表层 不结冰变脆。该种抑尘剂耐水性好可在雨季使用。
权利要求
一种环保型抑尘剂，其特征在于环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、去离子水91～96％。
2.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于所述的表面活性剂为十二烷基 苯磺酸钠、或十二烷基硫酸钠、或十四烷基苯磺酸钠、或十五烷基苯磺酸钠、或十六烷基苯 磺酸钠、或十七烷基苯磺酸钠、或十八烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于制备环保型抑尘剂按下列步骤 完成(1)、A溶液的制备将聚乙烯醇0.10 3. 50%和去离子水加入反应器中，恒温加热至 完全溶解后，滴加NaOH调节pH值，加入甲醛溶液5ml，搅拌反应，用NaOH溶液调制pH值为 6. 5 7. 5 ；(2)、B溶液的制备将尿素0.05 1.50%、丙三醇0. 10 1.50%、乙二醇0. 10 1.50%、表面活性剂0. 05 1. 00%、去离子水91 96%加入容器中，搅拌均勻澄清；(3)、制备的A溶液保持60 90°C，将B溶液缓慢加入并搅拌均勻，得到澄清透明的溶 液，即抑尘剂原液；(4)、上述制备的抑尘剂原液可以直接使用或用去离子水稀释0.5-20倍，用于不同物 料散料的防尘。
4.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于上述步骤(1)中的恒温加热温 度为85 95°C，滴加盐酸调节pH值为1. 5 2，加入的甲醛溶液的质量分数为36%。
5.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于上述步骤(1)中的搅拌温度为 85 95 °C，搅拌时间为20 40min。
6.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于上述步骤(3)中的反应温度为 60 90°C。
7.根据权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于上述步骤(4)中的稀释倍数为 0. 5 20。
8.权利要求1所述的环保型抑尘剂，其特征在于上述制备的抑尘剂原液，在使用时根 据需要直接使用原液，或按照1 0.5 1 20的比例用自来水进行稀释。
全文摘要
本发明涉及一种环保型抑尘剂及其制备方法，其特征在于环保型抑尘剂的组成为(质量百分比)聚乙烯醇0.10～3.50％、尿素0.05～1.50％、丙三醇0.10～1.50％、乙二醇0.10～1.50％、表面活性剂0.05～1.00％、水91～96％。按下列步骤制备A溶液的制备；B溶液的制备；将制备的A、B溶液混合搅拌均匀，得到抑尘剂原液；使用时根据需要直接使用原液或按比例用自来水进行稀释。本发明具有无毒、无害、无腐蚀性、配方科学合理、制备工艺简单、成本低廉，且安全、环保、节能的特点，喷洒在物料表面时，可在表面形成连续且具有一定强度的硬壳，分散的物料被封闭在硬壳下面，从而具有防尘作用，具有广泛的经济和社会效益。
文档编号C09K3/22GK101851489SQ20101015447
公开日2010年10月6日 申请日期2010年4月17日 优先权日2010年4月17日
发明者陈维岳 申请人:陈维岳