除尘组合物、除尘活性剂及其应用的制作方法

本发明涉及建筑行业，具体而言，涉及一种除尘组合物、除尘活性剂及其应用。

背景技术：

1、随着国家经济的发展，我国煤炭需求量也在逐年升高，露天矿场具有机械化程度高，开采成本低廉，设备简单的优点，开采量一直很高。破碎站作为露天矿运煤至选煤厂的中转站，运煤卡车在其卸料口卸煤时造成巨大的煤尘污染。目前的破碎站基本采取喷雾除尘的方式减小煤尘的污染，但由于细颗粒煤尘的润湿性较低，单独使用水作为喷雾原料的除尘效果比较差。为了提高除尘效果，就需要增加煤尘与水的润湿性。

2、目前，表面活性剂对颗粒润湿性的影响已经有国内外诸多学者在进行研究。crawford等研究得出煤炭的润湿性与表面活性剂改变煤炭表面疏水性和亲水性来达到。parra等通过分子动力学模拟得出离子型表面活性剂在气-液界面的吸附过程。陈炫来等研究了表面活性剂对无烟煤润湿性的影响，采用分子动力学模拟的方法，得到了阴离子表面活性剂在无烟煤上吸附的两种主要方式；郭王勇等主要用三种表面活性剂对煤尘润湿性能进行研究，得出溶液的表面张力和液-固界面张力共同影响煤尘润湿性；张建国等研究煤尘微细观润湿特性；赵璐等研究表面活性剂对低阶煤的润湿性影响；孟筠青等主要研究赵庄煤样的润湿作用机理；胡善沛等对表面活性剂作用于低阶煤表面改性进行研究。然而，上述均是对表面活性剂作用机理的研究，而对于复配表面活性剂与煤尘颗粒之间的作用则鲜有研究。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种除尘组合物、除尘活性剂及其应用，以解决现有技术中颗粒煤尘与水的润湿性差导致除尘效果较差的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种除尘组合物，以重量百分比计，该除尘组合物包括20～80％的聚山梨醇酯-20和20～80％的十二烷基硫酸钠。

3、进一步地，上述聚山梨醇酯-20与十二烷基硫酸钠的质量比为1：2～2：1。

4、进一步地，上述聚山梨醇酯-20的质量浓度为500～2000ppm。

5、进一步地，上述十二烷基硫酸钠的质量浓度为3000～5000ppm。

6、根据本发明的另一个方面，提供了一种除尘活性剂，由除尘组合物经混合制备得到，该除尘组合物为上述的除尘组合物。

7、根据本发明的又一个方面，提供了一种除尘活性剂在颗粒煤尘中的应用，该除尘活性剂为上述的除尘活性剂。

8、进一步地，上述颗粒煤尘与除尘活性剂的质量比为1:10～1:15。

9、进一步地，将上述颗粒煤尘与除尘活性剂进行混合后静置，优选静置的时间为2～3h。

10、进一步地，上述混合的方式为超声分散，超声分散的功率为300～500w，优选超声分散的频率为40～60khz，优选超声分散的时间为10～20min。

11、进一步地，上述颗粒煤尘的平均粒径为10～30μm。

12、应用本申请的技术方案，本发明将煤尘置于以聚山梨醇酯-20和十二烷基硫酸钠混合而成的除尘活性剂中，煤尘和水的作用力是范德华力和氢键作用，当煤尘表面与水分子的吸引力大于斥力时，煤尘就能更好的被水润湿。表面活性剂分子一端是非极性键组成的疏水端，另一端是极性基团组成的亲水端，这样的组成结构让表面活性剂分子具有亲水和疏水两种特性。本发明除尘活性剂分子溶解于水中，和煤尘表面产生吸附作用，使得煤尘更好的和水接触，主要产生离子吸附、色散吸附和半胶束吸附，其中，离子吸附主要是离子型表面活性剂分子电离后以离子的形式吸附在矿物表面；色散吸附就是色散力引起的吸附现象，主要是阴离子型表面活性剂分子的基团与煤尘表面基团吸附，表面活性剂分子的亲水端朝向水相，表现出亲水性；半胶束吸附就是当表面活性剂浓度足够高时，在矿物表面上的表面活性剂整齐排列，非极性基缔合形成二维空间的胶束的吸附。

技术特征：

1.一种除尘组合物，其特征在于，以重量百分比计，所述除尘组合物包括20～80％的聚山梨醇酯-20和20～80％的十二烷基硫酸钠。

2.根据权利要求1所述的除尘组合物，其特征在于，所述聚山梨醇酯-20与所述十二烷基硫酸钠的质量比为1：2～2：1。

3.根据权利要求1或2所述的除尘组合物，其特征在于，所述聚山梨醇酯-20的质量浓度为500～2000ppm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的除尘组合物，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠的质量浓度为3000～5000ppm。

5.一种除尘活性剂，由除尘组合物经混合制备得到，其特征在于，所述除尘组合物为权利要求1至4中任一项所述的除尘组合物。

6.一种除尘活性剂在颗粒煤尘中的应用，其特征在于，所述除尘活性剂为权利要求5所述的除尘活性剂。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述颗粒煤尘与所述除尘活性剂的质量比为1:10～1:15。

8.根据权利要求6或7所述的应用，其特征在于，将所述颗粒煤尘与所述除尘活性剂进行混合后静置，优选所述静置的时间为2～3h。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的应用，其特征在于，所述混合的方式为超声分散，所述超声分散的功率为300～500w，优选所述超声分散的频率为40～60khz，优选所述超声分散的时间为10～20min。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的应用，其特征在于，所述颗粒煤尘的平均粒径为10～30μm。

技术总结
本发明提供了一种除尘组合物、除尘活性剂及其应用。以重量百分比计，该除尘组合物包括20～80％的聚山梨醇酯‑20和20～80％的十二烷基硫酸钠。该除尘活性剂分子溶解于水中和煤尘表面产生吸附作用，使得煤尘更好的和水接触，主要产生离子吸附、色散吸附和半胶束吸附，其中，离子吸附主要是离子型表面活性剂分子电离后以离子的形式吸附在矿物表面；色散吸附就是色散力引起的吸附现象，主要是阴离子型表面活性剂分子的基团与煤尘表面基团吸附，表面活性剂分子的亲水端朝向水相，表现出亲水性；半胶束吸附就是当表面活性剂浓度足够高时，在矿物表面上的表面活性剂整齐排列，非极性基缔合形成二维空间的胶束的吸附。

技术研发人员：闫永礼,丁志刚,刘振江,赵睿,冯俊优,尚书宏
受保护的技术使用者：中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15