[發(fā)明專利]用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106367028B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 張寶才;宮長亮;崔媚華;代俊杰;劉述棟;張建立
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業(yè)有限公司
• 主分類號: C09K3/22
• 分類號: C09K3/22
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)境污染治理技術領域，具體涉及一種用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑及其制備方法。

背景技術

粉塵污染是導致爆破現場環(huán)境污染的主要因素之一。隨著我國露天礦開采的不斷增加，生產強度不斷加大，機械化水平不斷提高，爆破的面積和深度也在逐漸增大；在爆破過程中，會產生大量的粉塵，這些粉塵90%的粒徑都在10μm以下，這些細小粒徑的粉塵，不但會對周圍的環(huán)境造成污染，而且會嚴重危害現場施工人員的安全。

目前為止，還沒有一種可以在爆破過程中實現動態(tài)抑塵的有效方法，主要原因在于爆破面積大，無法對產生的粉塵進行試劑噴灑。國內外對礦山爆破粉塵的控制研究主要集中在對爆炸工藝技術的改良，以及爆破粉塵擴散模擬和模型的建立及理論分析等方面；國內外有大量抑塵劑相關專利產品的報道，其適用范圍主要針對礦山運輸道路與堆場。

凝并技術是近幾年新興的技術，它的原理是增加外力作用于顆粒物，通過顆粒間的慣性碰撞、顆粒擴散、空間電荷力、顆粒間的異極性吸引、顆粒間或顆粒與壁面的象力等使微細粒子凝并成較粗的粒子后再加以去除，現在的凝并技術研究最多的是聲凝并和電凝并。化學凝并技術是通過添加化學凝并劑（吸附劑、團聚劑）促進微細粉塵長大的方法，其主要是由物理吸附和化學反應相結合的機理來實現的。但廉價實用的高效多功能化學凝并劑難以得到，使用化學凝并劑還可能造成二次污染。因此研究高效多功能無污染的化學凝并劑是化學凝并研究的關鍵點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑及其制備方法，將化學凝并劑的原理應用于露天礦山爆破開采中，通過合理設計成分，制備多功能的生態(tài)型化學凝并劑；礦山爆破時，炸藥起爆后形成高溫、高壓氣體瞬間膨脹產生巨大爆炸力，在粉碎巖石產生細小粉塵的同時也能使化學凝并劑充分霧化，有利于化學凝并劑對產生粉塵的捕捉。通過現場試驗，對爆破過程中產生的粉塵，尤其是細小粉塵具有良好的效果。

本發(fā)明的用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑的原料成分按質量份數為：

保濕劑：1~10份；

表面活性劑：0.01~5份；

化學團聚劑：0.01~5份；

抗凍劑：5~20份；

水：200份；

所述的保濕劑為丙三醇或山梨醇；

所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉+硫酸鈉、吐溫60、脂肪醇聚氧乙烯醚的一種或兩種以上；十二烷基苯磺酸鈉+硫酸鈉中十二烷基苯磺酸鈉和硫酸鈉的質量比為1:0.5~1.2；

所述的化學團聚劑為將羧甲基纖維素鈉、黃原膠、檸檬酸鈉、檸檬酸和海藻酸鈉溶于水中制成的混合溶液，其中羧甲基纖維素鈉的質量濃度為0.1~0.5%、黃原膠的質量濃度為0.1~0.3%、檸檬酸鈉的質量濃度為0.01~0.06、檸檬酸的質量濃度為0.01~0.03%、海藻酸鈉的質量濃度為0.1~0.5%；

所述的抗凍劑為亞硝酸鈉和二甘醇中的一種或兩種。

上述的用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑的粘度在10~70kPa·s。

本發(fā)明的用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑及其制備方法為：

1、將羧甲基纖維素鈉、黃原膠、檸檬酸鈉、檸檬酸和海藻酸鈉加入水中攪拌溶解，制得化學團聚劑；其中羧甲基纖維素鈉的質量濃度為0.1~0.5%、黃原膠的質量濃度為0.1~0.3%、檸檬酸鈉的質量濃度為0.01~0.06、檸檬酸的質量濃度為0.01~0.03%、海藻酸鈉的質量濃度為0.1~0.5%；

2、準備原料，各成分按質量份數比為：保濕劑1~10份，表面活性劑0.01~5份，化學團聚劑0.01~5 份，抗凍劑5~20份，水200份；

3、將水分成A部分水和B部分水；

4、將表面活性劑和化學團聚劑與A部分水混合形成A混合液；

5、在攪拌條件下，先向A混合液中加入保濕劑；待保濕劑完全溶解，加入抗凍劑和B部分水，使抗凍劑溶解，獲得用于露天礦山爆破的生態(tài)型化學凝并劑。

本發(fā)明在選擇試劑方面充分考慮爆破過程中化學凝并劑的擴散性能，添加保濕劑、抗凍劑、化學團聚劑形成耐凍防塵水溶液，能使水溶性高分子形成一層柔韌、致密的連續(xù)高分子微膜，使防塵化學凝并劑集潤濕、團聚、抗凍、保濕等功能于一體，利于爆破過程中化學凝并劑擴散并迅速捕捉微塵，使細小無法沉降的顆粒物迅速被捕捉，并凝聚成較大的顆粒物沉降下來，從而達到動態(tài)抑塵的效果，同時本發(fā)明中所涉及原料廉價易得、環(huán)保無毒，可生物降解。

具體實施方式