[發明專利]一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料的制備方法及產品

有效

• 申請號: 201810385066.5
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108590733B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 楊克;張平;郝永梅;邢志祥;紀虹;葛云
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00
• 代理公司: 11275 北京同恒源知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙榮之<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料的制備方法及產品，屬于抑爆材料技術領域，該方法將NaHCO₃微粒負載到改性后的凹凸棒土上，一方面提高了抑爆材料在高溫環境中的熱分解吸熱量，另一方面提高了該材料的比表面積和在爆炸空間的分散度。該抑爆材料還能夠處理二級爆炸，因為爆炸波沖擊力可以再次將沉落的粉體揚起，對二次爆炸火焰起抑制作用。該抑爆材料制備方法簡單易操作，且成本低，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于抑爆材料技術領域，具體涉及一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料的制備方法及產品。

背景技術

煤炭是我國重要的基礎資源，在未來相當長的時期內，以煤為主的能源供應和消費格局難以改變。瓦斯是煤成藏過程中的伴生產物，以甲烷為主，因為甲烷遇火源時存在燃燒和爆炸的可能性，所以瓦斯爆炸災害成為制約煤炭安全開采的主要災害之一。瓦斯爆炸不僅造成大量人員傷亡，而且還會摧毀井巷設施、中斷生產，有時還會引起粉塵爆炸、礦井火災、井巷垮塌等二次傷害。因此，控制瓦斯爆炸事故一直是各產煤國煤礦安全的主攻方向之一。

傳統的哈龍滅火劑在大氣中受到太陽光輻射后，分解出氯、溴的自由基嚴重破壞臭氧層；目前學者研究的超細水霧滅火系統，雖然有了一定的進展，但仍有不足，主要考慮存在兩方面問題：能否將水霧發散到足夠廣的空間；能否產生足夠小且速度快的水微粒。

因此，急需一種綠色環保、抑爆效果優異的抑爆材料。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料的制備方法；目的之二在于提供一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1、一種抑制甲烷爆炸的抑爆材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)將凹凸棒土干燥后過140-200目篩，取篩下物配制凹凸棒土懸浮液，將所述凹凸棒土懸浮液離心除渣后取上層固體，將所述上層固體干燥后研磨成粉，獲得提純后的凹凸棒土；

(2)將步驟(1)中獲得的提純后的凹凸棒土加入水中后再加入濃度為4-6mol/L的鹽酸溶液，在65-85℃下攪拌1-2h，制得金屬鹽溶液，所述提純后的凹凸棒土和鹽酸溶液的質量體積比為1:5-6，所述質量體積比單位為g:mL；

(3)待步驟(2)中制得的金屬鹽溶液冷卻至室溫后滴加氨水至所述金屬鹽溶液的pH值為7.6-8，形成凝膠沉淀，再加入無水乙醇，在40-50℃下攪拌0.5-1h，靜止放置至所述凝膠沉淀完全析出；

(4)以水對步驟(3)中獲得的凝膠沉淀進行洗滌并同時進行抽濾處理，然后將所述凝膠沉淀干燥后研磨成粉，制得改性后的凹凸棒土；

(5)將步驟(4)中制備的改性后的凹凸棒土加入無水乙醇中，制得改性后的凹凸棒土分散液，然后將NaHCO₃溶液加入所述改性后的凹凸棒土分散液中混勻得混合液，將所述混合液靜置1-3h后過濾，將濾渣干燥后研磨成粉，制得抑制甲烷爆炸的抑爆材料；所述混合液中改性后的凹凸棒土和NaHCO₃的質量比為3-4:5。

優選地，步驟(1)中，所述凹凸棒土干燥具體為：將凹凸棒土在60-70℃，紅外光條件下干燥8-12h，且按12次/min翻動所述凹凸棒土。

優選地，步驟(1)中，所述離心的速度為1300-1500r/min，時間為10-15min。

優選地，步驟(1)中，所述上層固體干燥具體為：在65-85℃下干燥8-12h；所述研磨的時間為2-3h。

優選地，步驟(3)中，所述無水乙醇的加入量等于步驟(2)中鹽酸溶液的加入量。

優選地，步驟(4)中，所述干燥具體為：在65-85℃下干燥8-12h，所述研磨的時間為1-2h。