专利名称：一种煤炭抑尘剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种煤炭抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂主要用于防止煤炭在铁 路、公路运输以及煤炭堆放过程中产生的扬尘造成的煤炭损失和对环境的污染。
背景技术：
现阶段，中国煤炭在铁路运输中一般都采用敞车运输。运输过程中，由于路基、 道岔和路轨设施造成的颠簸，再加上风力作用，特别是当列车进入隧道时，由于"活 塞风"的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，表面细小的煤粉粒被吹离车体，落洒 到路面，再经过后续车辆的碾压，形成粒径更小浓度更高的二次扬尘。结果使车辆 中煤层表面的煤粉散落，导致煤的损失和沿线的煤尘污染。为此进行铁路煤炭运输 过程中煤表面固化的研究，有重要的现实意义。同时，这对其它细粉矿料等散体物 料在铁路运输中引起的损失和污染问题的解决，也有一定的参考价值。
中国铁路煤炭运输过程中的现状。首先，对环境造成严重污染。散落在沿线的 煤粉尘，在后续列车经过时产生二次扬尘，形成一条污染带，对于铁路沿线的生态
环境造成污染。使铁路两侧50-100m以内的农田内庄稼、树木正常生长受到影响。 并对经过的其它车辆车体也产生严重污染。其次，对设备影响非常大。煤尘严重污 染了铁道线路的道床，加剧了板结程度，在污染严重的区段，煤尘已经埋没了扣件、 轨枕板等零部件，给工务部门日常的养护维修带来相当大的困难，对钢轨和扣件的 腐蚀严重，造成安全隐患。由于煤尘的污染，使信号通信设备日常维修非常困难。 经常引起供电绝缘子短路、放电，縮短了使用寿命，给日常的检修作业带来了很大 不便。第三，对行车安全构成威胁。列车通过隧道时，即便在装载货物高度低于车 厢15cni情况下，直径较大(D=2cm-5 cm)的煤粒也能吹出车外。煤粒的厚度在隧 道进口处以每月约20cm的速度增加，隧道内的煤尘浓度令人窒息，能见度不足10m，， 不仅严重影响了机车乘务员的瞭望，而且由于煤尘堵塞了机车散热网，使机车内的 电器设备工作环境温度升高，经常引起设备故障，使其完好率和安全度降低，严重 威胁着列车的运行安全。第四，严重恶化了职工和乘客的环境。隧道内的煤尘大量 侵入机车乘务室，恶化了乘务员工作环境，扬起的煤粉对路旁车站、道口等环境产 生粉尘污染，特别是对经常在隧道内作业的工务、电务及供电职工的身体健康造成严重危害。对于一些密封不是很好的普通车辆，煤尘飞入车内，对乘客的健康带来 了严重的威胁。第五，潜在着严重的安全隐患。据测算，若隧道内的煤尘浓度达到 其粉尘爆炸浓度范围(煤粉尘爆炸浓度下限为114mg/m3)， 一旦遇明火(如接触网 放电、下坡道列车制动发生火花等)就可能引起爆炸事故，严重威胁行车和人身安 全。除此之外，由于运输过程中煤的大量损失，使客户的经济利益也受到巨大损害。 据统计，每车皮精煤在运输过程中每千米平均损失0.5吨，这对中国的能源也是一 种巨大的浪费。同时，铁路部门为了清洗沿线的煤尘污染每年需要耗费大量的人力、 物力。
目前，阻止煤炭散落的方法主要有以下几种。(1)加盖法。每节车体加盖可有 效防止煤尘的污染，但成本高，有效负载低。而且开、盖等一系列动作及开、关位 置与敞开方向会对现有机械化装煤、卸煤过程产生影响，很难和现有的自动化生产 线相匹配，实际中在铁路车辆上行不通。(2)蓬布遮盖法。但铁路沿线自动化程度 高、车流量大，作业速度快，需要大量人力才能完成，蓬布覆、撤速度太慢，还需 回送蓬布，同时由于篷布丢失、破损，造成价格较高， 一直不能广泛应用。(3)洒 水法。洒水是防治粉尘污染最常用的方法。但在自然条件特别干燥的环境中，因为 蒸发迅速、喷洒频繁、耗时耗工、大量用水，不仅成本高昂，还难以连续达到环境 质量的要求。
因此，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 保要求的煤炭抑尘剂就成为本技术领域急需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种无毒、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煤炭抑尘剂。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的 一种煤炭抑尘剂，其组成为(重量百分比)
0. 5 1. 5% 0. 5 1. 5% 0. 1 0. 3% 96. 7 98. 9%。
:所述的羧甲基纤维素钠、羧基淀粉钠、甘油
羧甲基纤维素钠 羧基淀粉钠 甘油 水
一种优选技术方案，其特征在于: 的纯度为99%以上，水为自来水。
4本发明的另一目的是提供一种煤炭抑尘剂的制备方法。 本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的 一种煤炭抑尘剂的制备方法，包括如下步骤-
(1) 常温下在反应釜中加入0.5 1.5% (重量百分比，以下同)的羧甲基纤维
素钠和0.5 1.5%的羧基淀粉钠，混合均匀；之后加入0. 1 0. 3%的甘油，使羧甲
基纤维素钠和羧基淀粉钠充分润湿；
(2) 反应釜中加入96. 7 98. 9%的水，在常温下搅拌0. 5 1 h充分溶解即得
成品°
一种优选技术方案，其特征在于所述的羧甲基纤维素钠、羧基淀粉钠、甘油
的纯度为99%以上，水为自来水。
本发明中，羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠都是多羟基的大分子化合物，在一定 条件下，它们可以互相接枝脱水，形成网络结构，使粘接强度明显提高。加入甘油 的目的是使羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠在接触水之前充分润湿，防止羧甲基纤维 素钠和羧基淀粉钠遇水快速结块，影响溶解速度，而且甘油是成膜物质的一种较好 的增塑剂。在本发明中加入甘油可使抑尘剂在煤炭表层所形成的固化层有较好的塑 性。
有益效果
1、 本发明的防止煤炭扬尘的抑尘剂在常温状态下即可配比完成，无需任何其
他加温设备。本发明的煤炭抑尘剂无毒、无味，成本低廉；操作简单、方便生产， 便于作业实施并且符合环保要求；抑尘效果好。
2、 在常温下将其配比完成后喷洒或涂敷于车厢煤炭的表面，能使煤炭在表面 形成一固化层，避免煤炭在铁路运输过程中对沿线的扬尘污染和煤炭的扬尘损失。 并且不会导致环境污染。对铁路、公路运输单位和煤炭客户既有巨大的经济效益也 有环境保护的社会效益。
下面通过具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范 围的限制。
具体实施例方式
实施例1
在反应釜中加入o.5g羧甲基纤维素钠(赫克力士化工(江门)有限公司，型号ra9，
纯度为99%以上)，0.5g羧基淀粉钠(湖南展望药业有限公司，型号CP2005，纯度为99%以上)，混合均匀后加入O. lg甘油(纯度为99%以上)，使混合物充分润湿，再 加入98.9g水(自来水)搅拌0.5h后待羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠充分溶解后即 可得成品。 实施例2
在反应釜中加入0.5g羧甲基纤维素钠(赫克力士化工(江门)有限公司，型号 FH9，纯度为99%以上)，l.Og羧基淀粉钠(湖南展望药业有限公司，型号CP2005， 纯度为99%以上)，混合均匀后加入0.2g甘油(纯度为99%以上)，使混合物充分润 湿，再加入98. 3g水(自来水)搅拌0. 5h后待羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠充分 溶解后即可得成品。
实施例3
在反应釜中加入l.Og羧甲基纤维素钠(赫克力士化工(江门)有限公司，型号 FH9，纯度为99%以上)，l.Og羧基淀粉钠(湖南展望药业有限公司，型号CP2005， 纯度为99%以上)，混合均匀后加入0.2g甘油(纯度为99%以上)，使混合物充分润 湿，再加入97. 8g水(自来水)搅拌lh后待羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠充分溶 解后即可得成品。
实施例4
在反应釜中加入1.5g羧甲基纤维素钠(赫克力士化工(江门)有限公司，型号FH9， 纯度为99%以上)，1.5g羧基淀粉钠(湖南展望药业有限公司，型号CP2005，纯度为 99%以上)，混合均匀后加入O. 3g甘油(纯度为99%以上)，使混合物充分润湿，再加 入96.7g水(自来水)搅拌lh后待羧甲基纤维素钠和羧基淀粉钠充分溶解后即可得 成品。
将实施例l-4制备的煤炭抑尘剂，在常温下喷洒或涂敷于堆积煤炭的表面，可在 煤炭表面形成一固化层，有效防止煤炭扬尘。
权利要求
1、一种煤炭抑尘剂，其组成为(重量百分比)羧甲基纤维素钠 0.5～1.5％羧基淀粉钠 0.5～1.5％甘油 0.1～0.3％水 96.7～98.9％。
2、 根据权利要求1所述的煤炭抑尘剂，其特征在于所述的羧甲基纤维素钠、 羧基淀粉钠或甘油的纯度为99%以上。
3、 一种煤炭抑尘剂的制备方法，包括如下步骤-(1) 常温下在反应釜中加入0.5 1.5% (重量百分比，以下同)的羧甲基纤维 素钠和0.5 1.5°/。的羧基淀粉钠，混合均匀；之后加入0. 1 0. 3%的甘油，使羧甲 基纤维素钠和羧基淀粉钠充分润湿；(2) 反应釜中加入96.7 98.9%的水，在常温下搅拌0. 5 1 h充分溶解即得成品。
4、 根据权利要求3所述的煤炭抑尘剂的制备方法，其特征在于所述的羧甲基纤维素钠、羧基淀粉钠或甘油的纯度为99%以上。
全文摘要
本发明涉及一种煤炭抑尘剂及其制备方法，其组成包括0.5～1.5重量％的羧甲基纤维素钠；0.5～1.5重量％的羧基淀粉钠；0.1～0.3重量％的甘油；96.7～98.9重量％的水。本发明的煤炭抑尘剂在常温状态下即可配比完成，无需任何其他加温设备；在常温下将其配比完成后喷洒或涂敷于车厢煤炭的表面，能使煤炭在表面形成一固化层，避免煤炭在铁路运输过程中对沿线的扬尘污染和煤炭的扬尘损失，并且不会导致环境污染，对铁路运输和煤炭客户既有巨大的经济效益也有环境保护的社会效益。本发明方法操作简单，成本低，抑尘效果好。
文档编号C08L3/08GK101508884SQ20091008087
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者红 朱, 伟 李, 王芳辉, 申闫春 申请人:北京化工大学