[發(fā)明專利]抑制鉛鋅礦粉塵的濕潤劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710034562.8
• 申請日: 2007-03-19
• 公開（公告）號: CN101270273A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳超;彭小蘭;楊承祥;李孜軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: C09K3/22
• 分類號: C09K3/22
• 代理公司: 中南大學專利中心
• 代理人: 胡燕瑜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山環(huán)保領(lǐng)域，特別是涉及礦山防塵技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

眾所周知，水可以用于防塵，但很多粉塵是憎水性的。為了提高水對粉塵的濕潤效果，在水中添加適合的微量濕潤劑是提高水抑制粉塵效率的一種有效方法。就提高濕潤效果而言，許多表面活性劑單質(zhì)及其組合都可以作為濕潤型化學抑塵劑，但不同種類的粉塵，甚至同種類的粉塵的不同粒徑，可適用的最好的濕潤劑都會有所不同。目前國內(nèi)外報道的粉塵濕潤劑達上百種，但在眾多的濕潤劑中找到一種對于某一類粉塵最為適宜、抑塵效果最好的專用濕潤劑，并找到針對該種濕潤劑不同粒徑的最佳濕潤劑濃度，卻是一件不容易的事。鉛鋅礦礦塵污染是有色金屬礦山粉塵污染的一種，目前尚沒有專門用于抑制鉛鋅礦礦塵的濕潤劑，其研發(fā)對該類礦山的防塵具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供適用于鉛鋅礦粉塵的濕潤劑。

針對鉛鋅礦礦塵的成份復雜，是多種礦物多種粒徑組成的混合物；礦塵的粒徑和含濕率對濕潤液滲透的速率有較大的影響，對于粒徑小、含濕率小的礦塵，濕潤劑的作用更大；礦塵的堆積密度對濕潤劑的效果也影響很大。在綜合考慮現(xiàn)場的條件和礦塵的物理化學性質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的實驗，本發(fā)明從眾多的濕潤劑中得到最適宜于鉛鋅礦粉塵的濕潤劑：濃度0.4～0.8wt％的十二烷基硫酸鈉(SDS)水溶液或濃度為0.2～0.8wt％的十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)水溶液。

對于60～120目的鉛鋅礦塵，SDS水溶液的最佳濕潤濃度為0.6wt％；對于120～180目的鉛鋅礦塵，SDS水溶液的最佳濕潤濃度為0.4wt％。

對于60～120目的鉛鋅礦塵，SDBS水溶液的最佳濕潤濃度為0.4wt％；對于120～180目的鉛鋅礦塵，SDBS水溶液的最佳濕潤濃度為0.8wt％。

應用上面所述的最佳濕潤濃度，對鉛鋅礦粉塵的濕潤時間比水對鉛鋅礦粉塵的濕潤時間可分別縮短幾倍甚至幾十倍。

具體實施方式

取湖南某鉛鋅礦的精礦作為鉛鋅礦礦塵試樣。對試樣作等離子光譜分析，礦塵的化學元素有鋅Zn、硫S、鉛Pb、鐵Fe、鈣Ca、鎘Cd、錳Mn、鋁Al和銅Cu等；含Zn的量最大；含S、Pb、Fe也較豐富，均超過10wt％。礦塵的粒徑主要集中在＜0.09mm和0.16mm～0.18mm的范圍。礦塵基本上呈中性或偏弱堿性。

濕潤劑基料為十二烷基硫酸鈉(SDS)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)。濕潤劑濃度取3個水平，分別為：SDS溶液0.4wt％、0.6wt％、0.8wt％；SDBS溶液0.2wt％、0.4wt％、0.8wt％。用下向滲透法測定濕潤劑性能。

通過大量的下向滲透實驗，我們得到以下結(jié)果：

就SDS溶液來說，不同濃度對不同粒徑礦塵的濕潤能力大小排序為：60～80目，0.6wt％→0.8wt％→0.4wt％→0；80～100目，0.6wt％→0.4wt％→0.8wt％→0；100～120目，0.6wt％→0.8wt％→0.4wt％→0；120～180目，04wt％→06wt％→08wt％→0。

對于60～80目礦塵，SDS從濃度為0到0.4wt％，濕潤時間基本持平，濕潤能力基本上沒有改善，可濃度達到0.6wt％的卻可以提高3～5倍的濕潤效果。對于120～180目的礦塵，0.4wt％就可以很好的濕潤礦塵，進一步提高濃度不僅成本提高了，而且濕潤能力下降了。

在溫度為30℃左右，濃度為0.6wt％的SDS溶液對提高100～120目礦塵的濕潤效果具有很好的改善作用，濕潤時間分別縮短幾倍甚至幾十倍。在溫度為30℃左右，SDS濃度超過0.6wt％時對大多數(shù)礦塵樣品并沒有進一步改善濕潤效果，反而比0.6wt％的效果更差，因此，進一步提高濕潤劑濃度無論是經(jīng)濟上還是濕潤效果上都是不可取的。

對于SDBS溶液來說，不同濃度對不同粒徑礦塵的濕潤能力大小排序為：對60～80目，0.4wt％→0.2wt％→0.8wt％→0；80～100目，0.4wt％→0.2wt％→0.8wt％→0；100～120目，0.4wt％→0.8wt％→0.2wt％→0；120～180目，0.8wt％→0.4wt％→0.2wt％→0。

在溫度為30℃左右，濃度為0.4wt％的SDBS溶液對提高100～120目礦塵的濕潤效果具有很好的改善作用，濕潤時間分別縮短幾倍甚至幾十倍。整體上看，SDBS溶液濃度從0.4wt％提高到0.8wt％基本上濕潤能力沒有很大的提高，因此使用SDBS溶液抑塵的最佳濃度為0.4wt％。