一种生态友好型的高凝结性抑尘剂的制作方法

本发明涉及煤矿井下工作面湿式控尘抑尘剂技术领域，具体涉及一种高凝结性抑尘剂。

背景技术：

随着在煤矿机械化生产效率的加快，煤在开采、粉碎、筛选、运输、储存和煤岩破碎等过程中都会产生大量粉尘。据测量，特别是在现代先进的综采技术广泛使用中，煤的开采量大幅增多，但同时产生的煤尘也会快速增多，致使井下煤尘浓度提高，综采和掘进工作面的煤尘浓度已达到1400mg/m³以上，有的煤矿粉尘浓度甚至更高。在煤的运输和开采过程中，会产生大量煤尘，不但会污染环境还会对人体造成伤害，因此亟待解决煤尘对环境和人体的污染问题。目前，洒水抑尘等是我国应用于煤矿除尘最主要的措施，但煤尘具有疏水性质，不易被水湿润，在煤矿开采中煤尘污染难以控制，且花费昂贵。

近年来，化学抑尘剂的研究不断得到创新与发展，部分化学抑尘剂对煤矿粉尘得到了有效的控制，使矿山粉尘浓度明显降低，如cn107384319a公开了一种用于化学的抑尘剂，其原料组成为：烷基酚聚氧乙烯醚15～25份、ɑ-烯烃磺酸盐15～25份、烷基酰胺丙基甜菜碱15～25份、四聚赖氨酸3～10份、水玻璃0.5～1份、氯化钙0.5～1份、乳葡糖酸钙0.5～1份、环氧树脂2～8份、2-甲基异柠檬酸钠0.05～0.1份、1,2-丙二醇1～5份、水100份；cn104694083a公开了一种复合型化学抑尘剂及其制备方法，其是由以下重量百分比的原料组成：聚乙二醇40005％～50％、硫酸钠1％～20％、聚醋酸乙烯酯2％～45％、明胶5％～55％、淀粉15％～70％、聚丙烯酸钠1％～10％；cn107286911a公开了一种环境友好的化学抑尘剂及应用，其是以三氯化铁废渣作为化学抑尘剂的重要组分，由羧甲基纤维素钠、木质素磺酸钠、硅酸钠、石灰粉和三氯化铁废渣和水组成。

上述抑尘剂仍存在很明显的缺陷：抑尘剂喷洒在煤尘上后蒸发率很高、保湿型较低，导致工作面抑尘效果变差。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种生态友好型的高凝结性抑尘剂，其可以使喷雾雾滴可以依着在粉尘上，提高降尘效率。

本发明的目的在于提供一种生态友好型的高凝结性抑尘剂，其采用了如下技术方案：

一种生态友好型的抑尘剂，它是由以下重量百分比的原料制备而成：

作为本发明的一个优选方案，上述原料的重量百分比为：

作为本发明的另一个优选方案，上述原料的重量百分比为：

进一步的，上述原料的重量百分比为：

进一步的，上述原料的重量百分比为：

进一步的，上述海藻酸钠接枝环氧氯丙烷是以海藻酸钠为原料，dmso为引发剂，黄原胶为接枝单体，环氧氯丙烷为交联剂，naoh为中和剂，在海藻酸钠和黄原胶完全溶解后，采用接枝聚合法制备而成。

与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：

(1)本发明提供了一种生态友好型的高凝结性抑尘剂，抑尘剂表面分子结构会交联形成网状结构，同时各分子之间存在着不同的离子基团，如羟基、羧基、羰基等，这些基团使抑尘剂产生较强的亲水性以及吸附力；同时较强的亲水性以及吸附力是的抑尘剂可以通过粘结、吸附、团聚、沉降等方式达到降尘目的。

(2)本发明中所使用的顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，能够显著降低水的表面张力，其渗透性、润湿性都较好；十二烷基苯磺酸钠是一种活性良好的表面活性剂，含有很多亲水基团，使煤尘更容易润湿，同时也能够使液体形成均匀稳定的分散体系，降低水的表面张力，更好地达到降尘效果；海藻酸钠接枝环氧氯丙烷是一种新型的抑尘剂，海藻酸钠为主链接枝环氧氯丙烷，而海藻酸钠含有大量的-coo-，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性，接枝环氧氯丙烷后，海藻酸钠分子链伸展，提高了煤尘的亲水性；椰油酰胺丙基甜菜碱一种两性表面活性剂，与阴离子、阳离子和非离子表面活性剂相容性很好，有明显的增稠润湿效果，可浸润煤尘表面增加降尘率；十二烷基葡萄糖苷一种性能全面的绿色表面活性剂，无毒、无害，起泡性好、无凝胶现象，可更好地粘结煤尘；司盘80是一种良好的乳化剂，可与各类表面活性剂混用，增大液体的浓度。高凝结性的抑尘剂按一定的配比溶于水后，粉尘在空气中的凝结性、保湿性已经沉降速度等都会得到改善，降尘率会更好且成本降低。

(3)本发明所制备的抑尘剂对粉尘接触角小，粘度大且对身体和环境无毒无害，实测后抗风蚀性效果好、抑尘效果显著，能有效捕集和粘黏粉尘颗粒物，应用前景较好。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明海藻酸钠接枝环氧氯丙烷的制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明提出了一种生态友好型的高凝结性抑尘剂，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

本发明所选原料均可通过商业渠道购买获得。

如图1所示，本发明所选用的海藻酸钠接枝环氧氯丙烷的制备方法为：以海藻酸钠为原料，dmso为引发剂，黄原胶为接枝单体，环氧氯丙烷为交联剂，naoh为中和剂，在海藻酸钠和黄原胶完全溶解后，采用接枝聚合法制备而成。当然海藻酸钠接枝环氧氯丙烷在制备过程需要的具体条件以及具体操作规范，可以采用现有技术中的相关参数，在此不再一一阐述。

实施例1：

按照以下质量标准分别称取：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠3kg、月桂醇醚磷酸酯2.5kg、十二烷基苯磺酸钠0.3kg、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷5kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1kg、椰油酰胺丙基甜菜碱5kg、十二烷基磺酸钠1kg、吐温603kg、十二烷基葡萄糖苷10kg、司盘805kg、氯化钙7kg。将以上配方原料加入957.2kg的清水中，充分混合后制备形成1000kg的生态友好型的高凝结性抑尘剂。该抑尘剂促凝性能尤其优异，并且保水性能良好。

其中，在该配方中，各种原料所占百分比分别为：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠0.30％、月桂醇醚磷酸酯0.25％、十二烷基苯磺酸钠0.03％、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷0.50％、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.1％、椰油酰胺丙基甜菜碱0.50％、十二烷基磺酸钠0.1％、吐温600.3％、十二烷基葡萄糖苷1％、司盘800.5％、氯化钙0.7％、余量为水。

其制备方法借鉴现有技术即可。

实施例2：

按照以下质量标准分别称取：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠2.5kg、月桂醇醚磷酸酯3kg、十二烷基苯磺酸钠0.5kg、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷6kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1.5kg、椰油酰胺丙基甜菜碱3.5kg、十二烷基磺酸钠2kg、吐温602kg、十二烷基葡萄糖苷15kg、司盘804kg、氯化钙8kg。将以上配方原料加入952kg的清水中，充分混合后制备形成1000kg的生态友好型的高凝结性抑尘剂。该抑尘剂促凝性能尤其优异，并且保水性能良好。

其中，在该配方中，各种原料所占百分比分别为：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠0.25％、月桂醇醚磷酸酯0.30％、十二烷基苯磺酸钠0.05％、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷0.6％、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.15％、椰油酰胺丙基甜菜碱0.35％、十二烷基磺酸钠0.2％、吐温600.2％、十二烷基葡萄糖苷1.5％、司盘800.4％、氯化钙0.8％、余量为水。

其制备方法借鉴现有技术即可。

实施例3：

按照以下质量标准分别称取：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠2.8kg、月桂醇醚磷酸酯2.6kg、十二烷基苯磺酸钠0.4kg、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷5.5kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺1.4kg、椰油酰胺丙基甜菜碱4kg、十二烷基磺酸钠1.5kg、吐温602.5kg、十二烷基葡萄糖苷13kg、司盘804.5kg、氯化钙7.5kg。将以上配方原料加入954.3kg的清水中，充分混合后制备形成1000kg的生态友好型的高凝结性抑尘剂。该抑尘剂促凝性能尤其优异，并且保水性能良好。

其中，在该配方中，各种原料所占百分比分别为：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠0.28％、月桂醇醚磷酸酯0.26％、十二烷基苯磺酸钠0.04％、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷0.55％、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.14％、椰油酰胺丙基甜菜碱0.40％、十二烷基磺酸钠0.15％、吐温600.25％、十二烷基葡萄糖苷1.3％、司盘800.45％、氯化钙0.75％、余量为水。

其制备方法借鉴现有技术即可。

实施例4：

按照以下质量标准分别称取：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠2kg、月桂醇醚磷酸酯3kg、十二烷基苯磺酸钠0.1kg、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷6.8kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.8kg、椰油酰胺丙基甜菜碱5kg、十二烷基磺酸钠0.5kg、吐温603.2kg、十二烷基葡萄糖苷4kg、司盘806kg、氯化钙6kg。将以上配方原料加入962.6kg的清水中，充分混合后制备形成1000kg的生态友好型的高凝结性抑尘剂。该抑尘剂促凝性能尤其优异，并且保水性能良好。

其中，在该配方中，各种原料所占百分比分别为：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠0.2％、月桂醇醚磷酸酯0.3％、十二烷基苯磺酸钠0.01％、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷0.68％、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.08％、椰油酰胺丙基甜菜碱0.50％、十二烷基磺酸钠0.05％、吐温600.32％、十二烷基葡萄糖苷0.4％、司盘800.6％、氯化钙0.6％、余量为水。

其制备方法借鉴现有技术即可。

实施例5：

按照以下质量标准分别称取：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠3.5kg、月桂醇醚磷酸酯1kg、十二烷基苯磺酸钠0.8kg、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷4kg、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺2kg、椰油酰胺丙基甜菜碱3kg、十二烷基磺酸钠2kg、吐温601kg、十二烷基葡萄糖苷20kg、司盘803kg、氯化钙8kg。将以上配方原料加入951.7kg的清水中，充分混合后制备形成1000kg的生态友好型的高凝结性抑尘剂。该抑尘剂促凝性能尤其优异，并且保水性能良好。

其中，在该配方中，各种原料所占百分比分别为：顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠0.35％、月桂醇醚磷酸酯0.1％、十二烷基苯磺酸钠0.08％、海藻酸钠接枝环氧氯丙烷0.4％、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺0.2％、椰油酰胺丙基甜菜碱0.3％、十二烷基磺酸钠0.2％、吐温600.1％、十二烷基葡萄糖苷2％、司盘800.3％、氯化钙0.8％、余量为水。

其制备方法借鉴现有技术即可。

将实施例1、实施例2与实施例3制备所得抑尘剂在某煤矿的综采工作面进行了现场测试，并分别测定了工作面未采用任何防尘措施、仅采用清水喷雾以及在清水中添加本发明实施例1-实施例3后进行喷雾情况下的粉尘浓度，如表1所示，表1为采用不同措施时综采工作面各测定的粉尘数据。

表1

从表1可以看出，应用实施例1、实施例2与实施例3制备得到的抑尘剂后，工作面平均降尘率全尘和呼尘与清水相比分别提高了：15.9％和11.3％，19.8％和16.8％，25.8％和27.1％，降尘效率得到提高，与现有技术相比，具有极大的进步。