[發(fā)明專利]一種鐵礦專用環(huán)保抑塵劑的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610242629.6
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105733511A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王力威;林茂平
• 申請（專利權(quán)）人: 常州市奧普泰科光電有限公司
• 主分類號: C09K3/22
• 分類號: C09K3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵礦專用環(huán)保抑塵劑的制備方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

早在20世紀30年代，美國的礦業(yè)單位就開始使用含有潤濕劑的水溶液來降低采礦時的產(chǎn)塵量。隨后，其他各國都開始以潤濕粉塵來達到有效抑塵的目的。將經(jīng)過乳化后的渣油用于道路建設(shè)可以長久使用，如用瀝青、渣油等原料經(jīng)過乳化合成具有粘結(jié)性的抑塵劑。在采礦領(lǐng)域一直保持領(lǐng)先的國家也習(xí)慣使用強潤濕劑來達到降塵目的，以保證最大程度上降低采礦工人患職業(yè)病的風(fēng)險。這類抑塵劑的標準是極易溶于水、具有可以快速潤濕粉塵的能力，對工人和環(huán)境無刺激。

鐵礦石是鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的重要原材料，鐵礦石粉的鐵路運輸是保證全國鋼鐵企業(yè)和諧穩(wěn)定發(fā)展的必要。在鐵路的運輸途中，由于路基、道岔和路軌設(shè)施引起的顛簸，再加上風(fēng)力作用，使列車中礦物表面的礦粉散落地面，導(dǎo)致粉塵污染；在隧道內(nèi)，礦粉濃度甚至?xí)_到令人窒息的程度，能見度極度降低。這不僅給相關(guān)企業(yè)和單位造成了經(jīng)濟損失，也給沿途環(huán)境造成了嚴重污染，給周邊居民的生產(chǎn)生活造成了嚴重影響。目前的解決方法是篷布覆蓋，但這種方法不僅費時費工，而且作用效果差。

粉塵對人體的危害，根據(jù)其理化性質(zhì)、進入人體的量的不同，可引起不同的病變。如呼吸性系統(tǒng)疾病、局部作用、中毒作用等。有些金屬（鐵、鋇、錫等）粉塵吸入后，可在肺組織中呈異物反應(yīng)，并繼續(xù)輕微纖維化，但對人體危害較小，脫離粉塵作業(yè)后，病變可逐漸消退。

目前，根據(jù)作用機理，抑塵劑可分為潤濕型、黏結(jié)型、凝聚型。大多數(shù)抑塵劑具有二次污染，如吸濕無機鹽抑塵劑多具有腐蝕性，對植物有一定危害；黏結(jié)型抑塵劑不易降解，殘留率高，容易產(chǎn)生造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對目前傳統(tǒng)鐵礦除塵是通過篷布覆蓋或者利用表面固化類抑塵劑，篷布覆蓋不僅費時費工，而且作用效果差，表面固化類抑塵劑又普遍存在著組分復(fù)雜、價格昂貴、功能單一，甚至具有毒性、腐蝕性、不易降解以及二次污染等一系列弊端的現(xiàn)狀，提供了一種鐵礦專用環(huán)保抑塵劑的制備方法。該方法以青竹為原料，制備成竹纖維，經(jīng)炭化后再磺化改性，得到親水性竹炭，與預(yù)膠化淀粉交聯(lián)復(fù)配后，濃縮干燥再添加具有礦化能力的細菌干粉，混合復(fù)配后即得鐵礦專用環(huán)保抑塵劑。本發(fā)明制得的抑塵劑以親水改性后的生物質(zhì)竹炭為基質(zhì)，通過交聯(lián)改性使其具有極佳的潤濕性和吸附性，并且不含腐蝕性的吸濕無機鹽，解決了常見抑塵劑腐蝕性強、毒性大、難降解的問題，同時具有礦化能力的細菌干粉的加入，利用微生物的礦化作用誘導(dǎo)鐵礦粉末沉積，將松軟的礦土粉末膠結(jié)成一體，從根本上避免粉塵的產(chǎn)生，又彌補了傳統(tǒng)抑塵劑功能單一，易產(chǎn)生二次污染的缺陷，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

（1）取3～5根青竹桿平鋪在地面，用石磙反復(fù)碾壓20～30min后人工抽取竹絲，放入鐵鍋中，加入蒸餾水將竹絲完全浸沒，再向鍋中加入蒸餾水體積3～4%質(zhì)量濃度為25%氨水和竹絲總質(zhì)量3～5%碳酰胺，攪拌混合均勻后于95～100℃下煮制1～2h；

（2）煮制結(jié)束后分梳得到竹纖維，將得到的竹纖維移入高溫炭化爐，向爐中以10mL/min速率通入氬氣直至置換出爐中所有空氣，再以10℃/min速率程序升溫至300～400℃，保溫炭化1～2h后，出料后用剛玉研缽研磨成粉并過200目標準篩，得到自制竹炭纖維粉末；

（3）將100～200g自制竹炭纖維粉末分散于900～1000mL蒸餾水中制得懸浮液，再向懸浮液中加入300～400mL濃度為0.08mol/L氯磺酸溶液，移入30～45℃水浴鍋中，保溫攪拌反應(yīng)1～2h后，過濾，用去離子水沖洗3～5遍后干燥，得到改性后的竹炭粉末，備用；

（4）量取1～2L濃度為5000cfu/mL的氧化亞鐵硫桿菌懸浮液，用真空凍干機在-15～-10℃下凍干后放入氣流粉碎機粉碎并過250目標準篩，制得氧化亞鐵硫桿菌干粉；

（5）稱取30～50g預(yù)膠化淀粉和500～600mL蒸餾水混合并通過超聲分散儀分散均勻，移入60～70℃水浴鍋中溶脹30～40min，溶脹結(jié)束后放置在磁力攪拌機上，先以100～200r/min轉(zhuǎn)速邊攪拌邊加入10～20g備用改性竹炭粉和3～5g微晶纖維素，攪拌反應(yīng)10～15min；

（6）提高轉(zhuǎn)速至700～800r/min，繼續(xù)加入1～2g聚乙二醇，降低溫度至40～50℃，保溫攪拌反應(yīng)30～40min后移入真空濃縮罐中，降低罐內(nèi)壓力至900～1000Pa，濃縮至其原體積的1/3后噴霧干燥，得到抑塵劑粗品粉末；