[發明專利]一種抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911348891.9
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110985102B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 宮晨琛;雷建國;高新;蘆令超
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: E21F5/08
• 分類號: E21F5/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

1.一種抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)將硫酸渣粉、煤粉、石膏、氧化鈣和水混合均勻，將得到的濕粉烘干后進行煅燒，完成后將煅燒產物粉碎，得活性粉末，備用；

(2)將步驟(1)得到的活性粉末置于氫氧化鈣溶液、鋁酸酯偶聯劑、水溶性的六偏磷酸鹽和過硫酸鹽形成的混合液中加熱浸泡，完成后將得到的上層絮狀濁液和下層殘渣分離開來，備用；

(3)對步驟(2)得到的絮狀濁液進行洗滌，然后烘干、粉磨，得到超細粉，備用；

(4)將步驟(2)得到的殘渣在加熱加壓條件下進行蒸養，然后將殘渣置于加熱加壓條件下和二氧化碳氣氛中碳化；完成后將碳化產物與步驟(3)得到的超細粉混合，即得抑爆材料。

2.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述硫酸渣粉、煤粉、石膏、氧化鈣和水的比例＝40-70重量份：5-10重量份：3-10重量份：10-20重量份：2-5重量份；

或者，步驟(1)中，所述煅燒溫度為1000-1100℃、時間為2-3h。

3.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，烘干前，先對漿體進行壓塊，然后進行烘干；

或者，步驟(1)中，所述活性粉末的粒度為80-300目；

或者，步驟(2)中，所述過硫酸鹽包括過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的任意一種。

4.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述六偏磷酸鹽包括六偏磷酸鈉或六偏磷酸鉀。

5.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述活性粉末、氫氧化鈣溶液、鋁酸酯偶聯劑、過硫酸鹽和六偏磷酸鹽的添加比例為40-60份：180-230份：1-3份：1-3份：15-28份；其中氫氧化鈣的質量濃度為5-9％；

或者，步驟(2)中，所述加熱溫度為50-60℃，浸泡時間為4-6小時；

或者，步驟(3)中，所述洗滌采用水洗的方式。

6.如權利要求5所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：所述水洗為自來水水洗或蒸餾水水洗。

7.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述烘干溫度為50-60℃，時間為12-14h；

或者，步驟(3)中，所述超細粉的粒徑不小于300目；

或者，步驟(4)中，所述殘渣在150-200℃和1.2-1.6MPa下蒸養8-12h；

或者，步驟(4)中，將殘渣置于2-3MPa、80-85％的二氧化碳濃度和30-55℃條件下碳化2-4.5小時。

8.如權利要求1所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：還包括對步驟(2)得到的殘渣進行二次提取的步驟。

9.如權利要求8所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：所述二次提取的具體工藝為：步驟(2)得到殘渣不直接進行蒸養，而是先采用步驟(1)和(2)的方法得到二次絮狀濁液和二次殘渣，然后將二次絮狀濁液采用步驟(3)的方法制備成二次超細粉，將二次殘渣用步驟(4)的方法進行碳化，完成后將超細粉、二次超細粉和碳化后的產物混合，得到抑爆材料。

10.如權利要求8所述的抑制煤塵爆炸的硫酸渣復合抑爆材料的制備方法，其特征在于：對步驟(2)得到的殘渣進行二次提取時，步驟(1)中各組分的添加比例為硫酸渣粉：煤粉：石膏：氧化鈣：水＝40-70重量份：3-8重量份：5-10重量份：10-15重量份：2-5重量份。

11.權利要求1-10任一項所述的方法制備得到的硫酸渣復合抑爆材料。