露天矿山运输路面新型泡沫抑尘剂的配制及性能试验研究

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随着露天矿的大力开采,运输路面的粉尘污染日益严重,目前多数矿山仍仅采用洒水抑尘,路面扬尘的危害性始终没有消除。伴随着抑尘剂的进一步发展,高效与环保将是其未来的主要发展趋势。针对洒水抑尘的缺陷及现有抑尘剂存在的抑尘效率、成本、用水量等问题,本文选择了泡沫抑尘剂的配制与性能研究,研究成果可为泡沫抑尘剂的配制提供理论依据,为降低露天矿山运输路面扬尘提供技术指导,对于保护自然生态环境有着重要的实际意义。本文综述了泡沫抑尘剂的国内外发展现状,初探了泡沫抑尘剂的抑尘机理和路面扬尘机理,分析了运输路面扬尘的基本性质,制备了一种适合露天矿山运输路面降尘的新型泡沫抑尘剂,并对自制的新型泡沫抑尘剂做性能评价。以绿色表面活性剂烷基糖苷APG为主剂,加入起泡剂、稳泡剂和润湿剂,配制具有粘结、吸水和保湿作用新型泡沫抑尘剂。通过起泡性、稳泡性、润湿性实验,确定各试剂的最佳质量分数,通过改变配比,确定了6个泡沫抑尘剂配方,并对其性能进行检测,确定最佳配方。主要结论如下:(1)0.6%十二烷基硫酸钠K12与0.1%APG复配起泡剂溶液表面张力低,起泡效果好,单个泡沫体积大,复配起泡剂加入0.4%聚丙烯酰胺PAM溶液后,泡沫的稳定性明显提高,0.3%十二烷基苯磺酸钠LAS溶液与粉尘样品的接触角小,对粉尘样品的渗透性好。确定了泡沫抑尘剂的主要试剂为:0.6%K12、0.1%APG、0.4%PAM与0.3%LAS。(2)由实验结果可知,以0.1%APG质量为基准,0.6%K12质量配比为1与1.05,稳泡剂0.4%PAM质量配比为0.6/0.7/0.8,润湿剂0.3%LAS质量配比为0.1,6个配方溶液的起泡、稳泡、润湿性能均较好。(3)粉尘样品喷洒抑尘剂后,保水性较好,可以反复从空气中吸收和释放水分,具有较好的吸湿放湿性能,能够有效抵抗外界扰动的破坏和自然风的风蚀作用,并且各配方泡沫抑尘剂的p H值接近中性,对环境和水土的腐蚀性较小。其中,配方4泡沫抑尘剂性质与性能最佳,配方2其次。露天矿山运输道路现场实测表明,配方4具有良好的抑尘效果,其全尘平均抑尘效率为86.92%,呼吸性粉尘的平均抑尘效率为75.08%,其配比为m(0.6%K12):m(0.1%APG):m(0.4%PAM):m(0.3%LAS)=1.05:1:0.6:0.1。本文研制出的新型泡沫抑尘剂,原材料生态环保,来源广泛,经现场试验结果表明,新型泡沫抑尘剂抑尘效率高,对生态环境和机器设备的腐蚀较小,符合绿色环保的要求。
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