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技术推荐182 | 生态高效粘接固化粉尘抑尘技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-27   浏览次数:328

一、技术背景

目前,我国金属、非金属矿山大部分采用露天开采方式。钻孔、爆破、破碎、筛分、铲装、装载落料、转载点落料,堆放以及运输等一系列矿山作业过程都会产生大量的粉尘,产生严重的粉尘污染现象。

露天矿区路面粉尘污染治理难题一直困扰着世界各国。大多数国内外露天矿山路面防尘采用洒水车洒水的抑尘方式。生产实践表明,洒水方法较适用于气温为零度以上条件下永久性的混凝土路面,但这类路面在露天矿山采场内一般难见。而露天矿山多为碎石(砾石)路面,还有一部分为土质路面。并且在夏季或干旱炎热地区,为了长期保持路面的湿润,需要频繁地使用洒水车洒水,由于水的抗蒸发性较差,一般单次喷洒仅能维持0.5h左右。如果路面洒水不及时,以及洒水量不当,路面处于干湿交替状况,则路面微细粉尘含量将增多,路况更恶化;不仅达不到良好的抑尘效果,还浪费了大量的水资源,尤其对于水资源较为匮乏的地区,大量洒水还将大大增加抑尘成本。可见,虽然洒水抑尘方法比较简单,但是其用水量大、抑尘时间短(高温干燥气候下,一般只有0.5h)、路面粉化严重,不是高效经济的抑尘方法。

除了传统的洒水抑尘方法外,一些国家在露天场所也尝试采用较为新颖的抑尘方法,如水雾除尘、泡沫除尘、磁化水除尘、高压水除尘以及人工降雪除尘等。当然,在条件许可,尽可能针对爆破、钻孔、排土、挖掘等特殊区域,采用雾化炮喷洒水雾,施行点对点雾化除尘,但是对于路面扬尘这类开放性不连续性产尘源,由于产尘点多而不固定,涉及面大,属于具有阵发性产尘性质的尘源,此类方法不经济也不适用。虽然目前各类抑尘方法层出不穷,但是依然不能带来最优的经济及生态效益。

随着人们对洒水防尘缺陷的认识以及对化学抑尘剂的不断研究和开发,业内专业人员进一步认识到,解决露天矿矿坑路面扬尘问题的最好方法,就是通过向矿坑路面喷洒抑尘剂溶液的方式,始终保持路面粉尘具有一定的含水量和凝并性,从而达到机动车在行驶过程中尽可能少起尘甚至是相对无尘的目的。

目前国内外使用的抑尘剂有润湿型化学抑尘剂、超强吸水抑尘剂、黏结型化学抑尘剂。

采用纯水作为路面的抑尘剂时,路面微细尘粒往往不易被水湿润,因而抑尘效果不佳,所以国内外研究了喷洒有润湿剂的水来控制路面扬尘。对疏水性粉尘(包括煤粉)的防治起到一定的效果,但是存在有效抑尘时间相对较短等缺点。

超强吸水抑尘剂是近20—30年迅速发展起来的一种新型功能高分子材料。它不仅可以吸收比自身质量大几倍至几千倍的水,而且保水能力强,在很大的压力作用下也不脱水。这些特性使其在防尘领域里具有一定的发展潜力。其保水效果远高于润湿型抑尘剂,洒水后路面的干燥时间进一步延长,但干燥后的路面继续起尘。另外其成本相当高、制备难度大的缺点给其应用造成了很大的障碍。

黏结型化学抑尘剂分为油类和废液类两种。油类抑尘剂抑尘周期较长,短期内还可加固路面,效果较好。但是,这类抑尘材料价格昂贵,存在污染环境的隐患,并具有加工工艺上制备复杂以及成本较高等缺陷。造纸、酒精工业的废液、废渣等为原料的黏结型化学抑尘剂将废液变废为宝,但可能引起新的环境污染。

二、技术介绍

生态高效粘接固化粉尘抑尘技术

就露天矿矿坑扬尘所造成的环境问题及其扬尘特点,本团队研发出一种可以达到抑制矿坑运输道路灰尘、净化矿坑空气质量环境效果的矿坑运输道路专用的环保型抑尘剂。这是一种成本低廉、抑尘效率高、操作简单、无环境负效应的抑尘剂。

1.作用原理

发明抑尘剂制备的抑尘液主要功能性成分为新型多功能高分子聚合物。聚合物分子间互相交联度形成空间网状结构,特殊的组成结构特点赋予其独特的保水粘性,使其可通过捕捉、吸附、团聚粉尘微粒,将其紧锁于网状结构之内,起到湿润、粘接、凝结、吸湿、防尘、防浸蚀和抗冲刷的作用。同时本发明抑尘剂制备的抑尘液还具有良好的成膜特性,在失水干燥后可以有效的固定尘埃并在物料表面形成防护膜,因而具有很强的抑尘、防尘的作用。


2.使用方法

本发明抑尘剂使用方便快捷,一般可采取人工、机械或专业喷淋站及固定喷雾系统等方法进行喷洒,将抑尘剂稀释液(抑尘液)均匀喷洒于物料表面或扬尘区间,即可实现防尘、降尘的效果。具体使用方法及用量可根据现场情况进行调节,以便达到理想的预期效果。

稀释方法:先将抑尘剂A料(粉料)加入容器中(容器中必须存储部分水,避免抑尘粉料粘附容器底部)然后边加入剩余水分边搅拌,短暂搅拌后(使粉料分散),加入抑尘剂B料(液料)搅拌(2-5min)即成(特征为液体呈现出半透明胶状)。抑尘剂成品如图11所示。


3.制备工艺

本抑尘剂制备工艺流程如图12所示,此图仅为简单示意图,实际生产过程中可搭配计算机、感应器等设备进行综合自动化控制。


4.喷洒设备

抑尘剂经稀释后形成的抑尘液为稍具粘度的透明流体,可根据场地特点灵活选用喷洒设备。对于小型料场可采用背负式喷雾装置或打药车喷洒;对于大型堆料场可安装固定喷洒装置,也可用车载式或专业喷洒车进行喷淋,射程可达18-200m;对于移动火车、汽车运输、则需要建设抑尘剂喷洒基站,或购置移动喷洒车方能作业,传送带则可安装干雾喷洒设备;对于井下和粉尘车间的降尘,可安装雾化降尘喷雾装置,该装置可通过高压超细雾气捕捉空气中的细小粉尘,起到良好的雾化降尘效果。


5.应用领域

本发明抑尘剂绿色高效,无污染。可应用于煤炭及各类金属、非金属采矿区、矿物粉渣堆料场、煤炭及矿粉生产、运输、矿物土方储存卸载场、建筑物拆除、在建道路沿线、火电厂、水泥厂、钢铁厂、冶金厂、粉尘车间、人工沙滩和沙漠化地区等场所,理论上所有产尘场所都可利用本发明抑尘剂进行抑尘处理。

三、产品优点

1.抑尘效果明显,周期长

本发明抑尘剂属于高效抑尘剂,可以效粘结细微粉尘,在较低浓度(约1%-3%)、较低喷洒剂量(约1L/m2)条件下即可起到有效抑尘效果,干燥后粘结的粉尘颗粒不会重新粉化,可在处理粉尘表面形成一层固化硬壳,抗风蚀及雨水冲蚀,抑尘周期较长(约7-15d或更长时间)。

2.常温制备,方便快捷

本发明抑尘液通过抑尘A料和抑尘B料二者混合制备,其中A料为粉料,B料为液料,制备时仅需按照配比将A 料首先溶于水后,加入B料后搅拌均匀即可,常温下即可制备,制备过程十分简便,不需对制备人员进行额外技术培训。

3.成本低廉,投资较少,收益明显

本发明抑尘剂配置的抑尘液在较低浓度下即可发挥明显抑尘效果,根据路面粉尘的积灰程度,喷洒剂量约0.5-2L/m2,抑尘成本约0.05-0.20元/m2。本发明抑尘剂不需额外的复杂大型机械设备,仅需简单的搅拌设备及储存装置即可进行生产,能耗低,生产效率高,便于工业化生产,前期投资低,后期收益明显。

4. 无毒无害,无污染,可降解

发明抑尘剂,不会腐蚀车辆轮胎,不会腐蚀作业设备,不会影响现场正常的施工作业。对人体无毒、无害、符合国家关于化学试剂的相关规范要求,可生物降解,属于无环境负效应的抑尘剂。

5.适用范围广

本发明抑尘剂制备的抑尘液浓度较低,不会对矿石的原有属性产生影响,不影响矿石的重新开采使用,可适用于各类露天矿区道路中,尤其对露天煤矿坑中开采区道路,本抑尘剂可起到良好的抑尘效果,并不影响路面煤粉的开采使用。此外,本发明抑尘剂除用于露天矿区道路外也适用于爆堆、物料堆放等各类起尘区域。

6. 经济效益高

本发明抑尘剂可以短时加固路面,保护路面,减少汽车部件发动机和轮胎磨损,延长汽车大修时间和寿命,路面质量好提高汽车运行速度,降低油耗和公路养护费用。并且本发明抑尘剂抑尘周期长,可明显减少喷洒频率,节省购置汽车资金和设备折旧维修、汽油和司机工资,具有较高的经济效益。

7.环境效益高

本发明抑尘剂可有效显著降低路面扬尘现象,还可将运输车沿途散落的粉料、碎渣粘结,形成稳定土,抑制二次扬尘,保护生态环境,具有良好的环境效益。

8.社会效益高

现场实践数据结果显示,本发明抑尘剂能够使厂区或矿区生产、生活区的粉尘浓度明显降低,提高空气能见度,提高人们的生活质量,并增大道路运输能力和行车安全性,具有良好的社会效益。

四、咨询方式

联系人:范海华

联系电话:13718984266(微信同)


 
 
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