油性復(fù)合抑塵劑的研究

許獻(xiàn)文

（內(nèi)蒙古博冉科技有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017400）

0 引言

鐵路運(yùn)輸?shù)拿禾亢偷V粉等散裝顆粒物在運(yùn)輸過(guò)程中由于風(fēng)吹、震動(dòng)、隧道通過(guò)等造成遺撒，對(duì)鐵路沿線的枕石形成板結(jié)，其中粉塵對(duì)鋼軌與扣件的腐蝕作用，影響電路信號(hào)系統(tǒng)，增加了安全隱患，從而大大提高鐵路維護(hù)成本[1-2]。目前我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)钠骄鶕p耗為5%，造成煤炭資源嚴(yán)重的浪費(fèi)。鐵路運(yùn)輸造成的粉塵污染，長(zhǎng)期影響鐵路沿線百姓的生活環(huán)境質(zhì)量，為解決這些問(wèn)題，現(xiàn)有的抑塵劑雖然符合鐵路運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)，但保濕性仍有待改善。

因此，2020 年12 月內(nèi)蒙古博冉科技有限責(zé)任公司成功研制了一種油性復(fù)合抑塵劑。

1 油性液態(tài)抑塵劑簡(jiǎn)介

油性復(fù)合抑塵劑主要是各種復(fù)合油與水通過(guò)乳化劑、防腐劑、防銹劑、滲透劑高速攪拌復(fù)配形成的濃縮液，與水按一定的比例稀釋后經(jīng)霧化后噴灑到煤層表面，由于油性小分子作用，延緩固化層底下水的蒸發(fā)，提高抑塵劑的保濕性能，從而達(dá)到優(yōu)良的抑塵效果。

2 主要配方及工藝

2.1 主要配方

復(fù)合油質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%～55%，乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%～25%，防銹劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%～1%，防腐劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%～2%，滲透劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%～5%，水質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%～40%。

2.2 生產(chǎn)工藝流程

2.3 主要特點(diǎn)

1）融合了化學(xué)彈性體、聚合物納米、單體三維模塊分析技術(shù)，保濕、粘接、成膜、成殼四個(gè)功能合一。

2）不易燃不揮發(fā)，能將小顆粒粉塵黏聚成較大顆粒，能去除2.5 微米以上的粉塵顆粒。

3）水溶迅速，即混即用，能夠有效的減少固體原料粉塵危害，保護(hù)人群的身體健康。

4）可與無(wú)機(jī)粉末顏料混合，便于在施工中確認(rèn)施工與否。

5）抗紫外線UV 照射，在陽(yáng)光下不易分解。

6）無(wú)腐蝕、無(wú)污染、無(wú)毒，無(wú)異味，對(duì)人，動(dòng)物，生物，植物均無(wú)危害，可生物降解、不會(huì)造成二次污染。

7）抗風(fēng)蝕、抗雨水沖蝕性能優(yōu)異。

3 主要配方的研發(fā)及工藝確定

3.1 配方及工藝確定實(shí)驗(yàn)

通過(guò)不斷的原料配比篩選，解決配方所需的3 個(gè)問(wèn)題：油相和水相相容性、穩(wěn)定性，觀察12 月所確定配方的穩(wěn)定性，看是否有分層[4-5]；體系的流動(dòng)性，黏度大小，確定配方的黏度在200～500 mPa·s；與水按多少質(zhì)量比稀釋可以達(dá)到抑塵效果，從1∶100 到1∶500 測(cè)試保濕結(jié)殼效果。

3.2 保濕性對(duì)比模擬實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選的上述配方，與現(xiàn)有固體抑塵劑做保濕性對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察3 d 的保濕性，測(cè)試其失水率，溫度設(shè)定到35 ℃，每2 h 一次。

從表1 可以看出，油性液態(tài)抑塵劑的失水率以及失水速度要比固體抑塵劑的小很多，證明油性液態(tài)抑塵劑的保水以及保濕性效果良好；現(xiàn)有固體抑塵劑24 h 后失水率恒定不變，說(shuō)明其中水分已經(jīng)失去，煤中干燥，固化層破損后容易造成粉塵污染以及煤炭損耗；油性液態(tài)抑塵劑48 h 后失水率加大，72 h 后煤中水分基本蒸發(fā)。

表1 固體抑塵劑與油性復(fù)合抑塵劑失水率對(duì)比表

3.3 列車現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比實(shí)操試驗(yàn)（圖1）

圖1 車輛噴灑示意圖

試驗(yàn)地點(diǎn)：巴圖塔裝車站。

試驗(yàn)時(shí)間：2022 年11 月13 日至2022 年11 月16 日。

試驗(yàn)條件：選擇兩列載重相同以及到港時(shí)間相同的列車，分別噴灑固體抑塵劑和油性液態(tài)抑塵劑，到港后利用水分測(cè)定儀測(cè)定煤中含水率，以及收集到港后列車煤得損耗情況。

從表2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果及數(shù)據(jù)看，固體抑塵劑煤炭的損耗是油性抑塵劑的將近一倍，失水率相差3.4，證明新研制的油性液態(tài)抑塵劑保濕性效果良好。

表2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操試驗(yàn)數(shù)據(jù)

4 結(jié)論

1）通過(guò)上面的模擬對(duì)比試驗(yàn)，說(shuō)明油性液態(tài)抑塵劑的保水保濕性比現(xiàn)在固體抑塵劑效果優(yōu)良。

2）通過(guò)上面的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操對(duì)比試驗(yàn)。在經(jīng)濟(jì)效益方面：從表2 看出平均每一列比原先減少煤炭損失38.81 t。每天按5 列的發(fā)煤量計(jì)算，1 d 減少損失194.05 t。1 a（365 d）共計(jì)減少煤炭損失約70 828.25 t，煤價(jià)按500元/t 計(jì)算，折合人民幣3 541 萬(wàn)元；環(huán)境效益方面：油性復(fù)合抑塵劑是一種無(wú)刺激性氣味、無(wú)毒的液體產(chǎn)品，經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，對(duì)人體皮膚、土壤、空氣、橡膠、金屬等都無(wú)損害無(wú)腐蝕，是一種環(huán)保產(chǎn)品，符合國(guó)家的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和國(guó)家提倡的環(huán)保綠色理念。社會(huì)效益方面：油性復(fù)合抑塵劑的推廣使用，符合國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展政策，為國(guó)家每年節(jié)約大量可觀的煤炭資源，同時(shí)為煤炭相關(guān)部門(mén)和單位節(jié)省大量的人力物力，減少了相關(guān)各種資源的浪費(fèi)，符合國(guó)家的節(jié)能環(huán)保要求；該產(chǎn)品具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，帶動(dòng)了相關(guān)化工產(chǎn)業(yè)，增加了就業(yè)崗位，為構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)貢獻(xiàn)力量。