消泡型抑尘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于矿井环境保护和矿井安全生产技术领域，具体涉及到一种用于喷雾降 尘、放炮施工过程降尘以及其它涉及湿式喷雾降尘用的消泡型抑尘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 粉尘是矿井开采、储存、装卸、运输和堆存过程中产生的微细颗粒物，可以长时间 悬浮于大气中，引起周围大气能见度降低、造成操作人员患尘肺疾病，并可能导致矿井安全 生产事故。据统计，在目前所用的降尘技术中，湿式喷雾降尘是普遍使用的技术之一。但是， 由于粉尘颗粒的疏水性质，喷水雾降尘只能通过碰撞、拦截等作用，使粒度稍大的粉尘颗粒 降落，降尘效果无疑受到一定的影响。开发和使用抑尘剂，通过改善粉尘的润湿性质、降低 喷雾水的表面张力、促使粉尘尤其是微细粒粉尘润湿团聚，可以提高降尘效果。为此，抑尘 剂的开发和使用在矿井粉尘抑制中越来越受到高度重视。抑尘剂在提高喷雾降尘效果，尤 其是提高呼吸性粉尘的降尘效果方面，发挥了越来越重要的作用。
[0003] 但是，由于抑尘剂主要由表面活性剂组成，许多润湿型表面活性剂往往具有一定 的起泡能力，导致所制备的抑尘剂中常常具有一些泡沫；另外，由于抑尘剂是多种组分混合 组成的液体。众所周知，单组分液体不会产生泡沫，而含有两种或两种以上的多组分混合液 体经常会产生泡沫；而且抑尘剂在制备和生产过程中，在溶解、混合、搅拌过程中，不可避免 地会带入一些空气，使抑尘剂中形成泡沫；此外，在喷雾降尘时，因为强力雾化，也会使抑尘 剂中产生气泡。泡沫的存在，不仅会影响混合溶液的均质性和分散性质，而且还可能进一步 影响喷雾雾滴的性质。
[0004] 通过对许多湿式喷雾降尘过程进行观察，发现抑尘剂的起泡性能良好，会导致泡 沫过多，喷雾后因为产生较多泡沫，而影响雾滴对粉尘颗粒的润湿行为，甚至影响喷雾降尘 效果。严重时，甚至会给喷雾系统的正常运行带来一定影响。而且，喷雾过程中的泡沫过 多，会在相当程度上影响操作场所的大气能见度，给操作人员的正常生产带来极大影响，甚 至造成矿井安全生产事故。所以，适当控制抑尘剂的起泡能力和泡沫程度，对于保持抑尘剂 的性能甚至安全生产都至关重要。
【发明内容】
[0005] 针对现有湿式喷雾降尘用抑尘剂存在的上述问题，本发明提出了一种消泡型抑尘 剂及其制备方法，以消除抑尘剂中的泡沫或者保持抑尘剂中的泡沫适度，从而保证抑尘剂 的均质性、稳定性和对粉尘的润湿性能。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供的消泡型抑尘剂由以下原料按照质量百分比组成：
[0007] 抑尘剂 50 ~89. 99% ;
[0008] 消泡剂 0.01 ~20%;
[0009] 其余为水；
[0010] 其中，所述消泡剂选自烷基硅油、醇类、蓖麻油、棕榈油和油酸中的一种或多种。
[0011] 在本发明的一些实施例中，所述的醇类选自丁醇、异戊醇、辛醇和仲辛醇中的至少 一种；所述的烷基硅油主要选自甲基硅油。
[0012] 在本发明的一些实施例中，所述抑尘剂由以下原料按照质量百分比组成：
[0013] 表面活性剂 0· 001~4. 50%，
[0014] 醇类助剂 0.001 ~4.00%，
[0015] 添加剂 0· 005 ~3. 00 %，
[0016] 其余为水，
[0017] 其中，所述的醇类助剂选自乙醇、乙二醇、丙三醇、正丁醇和聚乙二醇中的至少一 种。
[0018] 在本发明的一些实施例中，所述的添加剂选自金属氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硅酸 盐和磷酸盐等无机盐的至少一种。
[0019] 所述的表面活性剂选自阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂中的至少一 种。
[0020] 在本发明的一些实施例中，所述的阴离子型表面活性剂选自十二烷基磺酸盐和 十二烷基苯磺酸盐中的至少一种。
[0021] 所述的非离子型表面活性剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚或者烷基酚聚氧乙烯醚。
[0022] 在本发明的一些实施例中，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚选自JFC-系列和AEO-系列 中的至少一种，所述的烷基酚聚氧乙烯醚选自OP-系列和TX-系列中的至少一种。
[0023] 本发明还提供所述的消泡型抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0024] 1)将一种消泡剂按比例分散于适量的水中，连续搅拌5~30min至混匀，再加入剩 余的水，连续搅拌5~30min至混匀，再静置5~IOmin后，制得消泡剂分散液；
[0025] 2)将含消泡剂的分散液加入到抑尘剂中，连续搅拌5~30min至混勾，静置5~ IOmin后即制得所述的消泡型抑尘剂。
[0026] 此外，也可以制备含多种消泡剂的抑尘剂，具体步骤如下：
[0027] 1)将多种消泡剂按比例分别分散于水中，连续搅拌5~30min至混匀，再静置5~ IOmin后，分别制得多种消泡剂分散液；
[0028] 2)将所述的多种消泡剂分散液混合，再向其中加入适量的水，连续搅拌5~30min 至混匀，静置5~IOmin后得到含多种消泡剂的分散液。进一步将混合的消泡剂分散液加 入到抑尘剂中，连续搅拌5~30min至混匀，再静置5~IOmin后，即制得所述的含多种消 泡剂的消泡型抑尘剂。
[0029] 在本发明的一些实施例中，所述抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
[0030] 将表面活性剂搅拌溶解入适量的水中，再向其中加水至抑尘剂总体积的30~ 35 %，静置5~30min后，得到第一溶液，备用；
[0031] 将醇类助剂搅拌溶解入适量的水中，向其中加水至抑尘剂总体积的30~35%，静 置5~30min后，得到第二溶液，备用；
[0032] 将无机盐添加剂搅拌溶解入适量的水中，向其中加入余量的水，静置5~30min 后，得到第三溶液，备用；
[0033] 将所述的第一溶液、第二溶液和第三溶液混合均匀，静置后即制备得到所述的抑 尘剂。
[0034] 在本发明的一些实施例中，将所述的第一溶液、第二溶液和第三溶液混合均匀，静 置后即制备得到抑尘剂，制备步骤包括：
[0035] 将所述的第一溶液和第二溶液搅拌混合5~30min，然后静置5~30min，再向其 中加入第三溶液，搅拌混合5~30min后，再次静置5~30min后封装，即得到所述的抑尘 剂。
[0036] 本发明提供的消泡型抑尘剂可以消除抑尘剂中的泡沫或者保持抑尘剂中的泡沫 适度，以保证抑尘剂的均质性、稳定性和对粉尘的润湿性能。使用时，消泡型抑尘剂同样能 对粉尘进行快速润湿和团聚，促使粉尘尤其是呼吸性粉尘快速团聚降落，达到高效降尘的 目的，提高喷雾降尘效率，尤其是提高呼吸性粉尘的降尘效率。特别是在矿井井下受限的狭 小空间内使用消泡型抑尘剂降尘时，不至于因为使用抑尘剂时大量起泡，影响操作场所的 大气能见度，保障操作人员的正常安全操作。该消泡型抑尘剂可用于能够使用抑尘剂的所 有场所。
【具体实施方式】
[0037] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发 明进行进一步的详细说明，但是本发明的实施并不仅限于此。
[0038] 本发明所述的消泡型抑尘剂，是在抑尘剂的基础上合理的配入消泡剂制成，其中 消泡剂在抑尘剂中的含量，按照质量百分比计量，一般为0.01%~20%。
[0039] 作为本发明的一个实施例，该消泡型抑尘剂的组成按照质量百分比如下：
[0040] 抑尘剂 5〇 ~89·"%
[0041] 消泡剂 0.01 ~20%;
[0042] 其余为水；
[0043] 其中，所述的消泡剂选自烷基硅油、醇类、蓖麻油、棕榈油和油酸中的一种或多种。
[0044] 在本发明的一个较佳实施例中，该消泡型抑尘剂的组成按照质量百分比如下：
[0045] 抑尘剂 5〇 ~89·"%
[0046] 消泡剂 0.01 ~20%;
[0047] 其余为水。
[0048] 因此，制备消泡型抑尘剂首先需要制备抑尘剂。其中，实施例1~6为抑尘剂的制 备方法。
[0049] 实施例1
[0050] 作为本发明的一个实施例，所述的抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
[0051] 1)称取2. 2g的0P-20溶解于IOg的去离子水中，完全溶解后备用；另外称取 2. 05g十二烷基苯磺酸钠溶解于IOg的去离子水中，完全溶解后备用；然后将二者混合，静 置20min后，再向混合溶液中加入9. 08g去离子水，静置lOmin，得到第一溶液（Al)，备用；
[0052] 2)称取2. 84g乙二醇，溶于20g去离子水中，完全溶解后，再加入10. 49g去离子 水，静置15min，得到第二溶液（B1)，备用；
[0053] 3)称取2. 75g硅酸钠溶于20g的去离子水中，完全溶解后再加入10. 58g去离子 水，静置lOmin，得到第三溶液（C1)，备用；
[0054] 4)将第一溶液（Al)、第二溶液（BI)、第三溶液（Cl)混合均匀，静置30min后，即制 备得到所述的抑尘剂（抑尘剂一）。
[0055] 实施例2
[0056] 作为本发明的一个实施例，所述的抑尘剂的制备方法包括以下步骤：
[0057] 1)称取0. 95g AE0-9溶解于IOg的去离子水中，完全溶解后备用；另外称取I. 50g 十二烷基磺酸钠溶解于IOg的去离子水中，完全溶解后备用；然后将二者混合，再加入 10. 88g去离子水，静置8min，得到第一溶液（A2)，备用；
[0058] 2)称取0. 85g乙醇，溶于20g的去离子水中，完全溶解后，再加入12. 48g去离子 水，静置15min，得到第二溶液（B2)，备用；
[0059] 3)称取0. 65g硫酸钾溶