Способ закрепления пылящих объектов Советский патент 1983 года по МПК E21F5/00 

ел

О5

00 Изобретение относится к горному делу и предназначено для защиты пылящих поверхностей хвостохрайилИщ обогатительных фабрик цветной металлургии от ветровой эрозии, а также для закрепления подвижных барханных песков и поверхностей промышленных отвалов в горно-металлургической промышленности. Известен способ защиты от пылейия, основанный на применении битумных эмульсий в сочетании со сланцевыми маслами и другими вяжущими веществами, которью используются в дорожном и аэродромном строительстве и для закрепления барханных песков 1 . Однако применение указанных эмульсий для защиты хвостохранилищ наталкивается на одно непреодолимое препятствие, а именно на то, что жидкая битумная эмульсия, будучи разлита на поверхности хвостов, плохо диффундирует в толщу мелких песков. Более того, при .соприкосновении с минеральными материалами происходит распад эмульсии на воду и мицеллы битума. При этом вода быстро впитывается в толщу песка и со временем испаряется, а мицеллы битума кольматируют поверхность, забивая открытые порь песка. Вследствие этого на поверхность песка образуется тонкая непрочная пленка битума толщиной 2-3 мм, вовсе несвязанная с песчаной подложкой. В дальнейшем под действием атмосферных факторов происходит деструкция этой пленки, вызванная испарением летучих компонентов битума и переходом смол в асфальтены. В связи с этим коллоидная структура битумов становится неустойчивой, образуются трещины и битумные покрь1тия разрущаются Для устра.нения этих недостатков в состав битумных эмульсий вводят сланцевую смолу (масло) до 50% к весу вяжущего и потом наносят на мелкие пески. Жидкая сланцевая смола в отличие от нефтяных вяжущих более интенсивно впитывается в грунт. Однако известно, что все сланцевые смолы и масла содержат в своем составе многоядерные ароматические углеводороды (3,4-бензпирен), которь1е обладают высокой канцерогенной активностью и вызывают раковые заболевания человека и животных, находящихся в контакте с этими сланцепродуктами. Наиболее близким к предлагаемому является способ закрепления пылящих объектов, включающий предварительное увлажнение 0,05-0,5%-Ным раствором алкилсиликоната натрия поверхности объекта с последующей обработкой ее 20/о-ной - битумной эмульсией 2. Недостатками известного способа являются сравнительно низкая эффективность из-за недостаточной глубины смачиваемости закрепляемой поверхности и невысокие агрохимические свойства покрь тия. 98 Цель изобретения - повыщенйе эффективности закрепления и улучшение агрохимических свойств закрепляемых пылящих объектов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу закрепления пылящих объектов, включающему предварительное увлаждение поверхности объекта с последующей обработкой ее эмульсией, предварительное увлажнение производят водным раствором тригидрофосфата мочевины и извести, а в качестве эмульсии используют битумнобардяную эмульсию. Кроме того, для предварительного увлаж, нения берут водный раствор тригидрофосфата мочевины Б /О-НОЙ концентрации и водный раствор извести О, l/o-ной концентрации и смешивают в соотношении 1:5. Тригидррфосфат мочевины, являющи)ся широкоизвестным удобрением, крупнотоннажное производство которого налажено в СССР, способствует произрастанию на поверхности хвостохранилищ различной растительности, в том числе и травяного покрова, который дополнительно укрепляет поверхность. Предлагаемый раствор для предварительного опрыскивания почвы, смачивая частицы содержимого хвостохранилищ, снижает поверхностное натяжение на границе битум - вода - песок и поэтому мицеллы битумной эмульсии проникают в толщу песка более чем в 3 раза большую, чем без предварительной обработки предлагаемым составом. Защитную обработку пылящих поверхностей хвостов по предлагаемому способу производят в следующей последовательности. Приготовляют рабочий 5 /о-ный раствор тригидрофосфата мочевины и 0,1°/о-ный раствор гашеной извести и смешивают в соотношении 1:5. Затем готовят битумно-бардяную эмульсию 20%-ной концентрации. После этого поверхностный слой хвостохранилища предварительно смачивают смесью раствора тригидрофосфата мочевины и известкового раствора. На предварительно смоченную поверхность хвостов с помощью гидропультов наносят битумно бардяную эмульсию. в качестве закрепляющего состава применяют битумно-бардяную эмульсию прямого типа, приготовленную на анионоактивНом эмульгаторе. Рабочие растворь готовят следующим образом. Приготовление смачивающего раствора проводят в три стадии. В 10 мл водопроводной воды растворяют 500 г тригидрофосфата мочевины. Ввиду высокой растворимости фосфата мочевины перемешивания и подогрева раствора практически не требуется. Для приготовления 0,1%-його известкового раствора берут 100 г. негашеной извести и гасят ее в 10л водопроводной воды путем тщательного перемешивания веслом в течение 10-15 мин. После окончания выделения газа из раствора и его охлаждения раствор, готов к применению. На третьей стадии готовят совмеш.енный раствор тригидрофосфата мочевины и известкового раствора, который должен содержать 2 л 5%-ного раствора тригидрофосфата мочевины и 10 л 0,1%-ногр известкового раствора. Готовится совмеш.енный раствор простым смешиванием исходных растворов в соотношении 1:5. Битумно-бардяную эмульсию готовят также., три стадии. Вначале производят сплав битума с хлопковым гудроном. Для этого 5 кг битума помешают в сосуд и нагревают на электроплитке до 120-140°С до полного обезвоживания, после чего добавляют при постоянном перемешивании 0,25 кг хлопкового гудрона. Полученный расплав заливают в бачок диспергатора. В качестве эмульгатора используют 0,5%-ный раствор едкого натра, которьш при температуре 90-100°С заливают во второй бачок диспергатора. Затем включают электромотор диспергатора, открьшают запорные краны бачков и ротор, врашаясь со скоростью 3000 об/мин, разбивает битум на мицеллы величиной 1-6 мкм. Готовую биJyмHyю эмульсию фильтруют через сито размером 0,5 мм; рН готовой продукции-эмульсии составляет 11 -12,5. Вторая стадия процесса состоит в приготовлении бардяного концентрата. Для этого твердый концентрат сульфитно-дрожжевой бражки измельчают, просеивают через сито 0,5 мм, помешают в сосуд и заливают водой с температурой 40-50°С в соотношении 1:1. Через 15 мин интенсивного перемешивания масса сульфитно-дрожжевой бражки растворяется-полностью. После этого бардяной раствор, содержащий около 50% сухих веществ, фильтруют через сито 0,25 мм. На третьей стадии готовят совмещенный раствор битумной эмульсии и бардяного концентрата. В соответствии с вышеприведенным рецептом совмещенный раствор должен содержать битума и 15% сульфитно-спиртовой барды. Для приготовления 1 л битумной эмульсии, содержащей 20% эмульгированного битума, берут 381 мл ранее приготовленной концентрированной эмульсии, содержащей 52,4% битума, и добавляют при постоянном помешивании 619 мм воды. Для приготовления I л 15%-ного раствора сульфитно-дрожжевой бражки берут 284 мл бардяного концентрата, содержащего 52,7% сухих веществ, и смешивают с 716 мл воды. После этого приготовленную 20%-ную битумную эмульсию и 15%-ный раствор сульфитно-спиртовой бражки сливают в один сосуд в соотношении 1:1 .(по объему) и тщательно перемещивают до однородного состояния. Готовая эмульсия имеет следующий состав, %: Битум марки БН-120 Концентрат сульфитнодрожжевой бражки15 Хлопковый гудрон0,5 Едкий натр 0,08 Вода 64,42 Рабочие растворь наносят следующим образом. Предваритель.ное смачивание поверхностных горизонтов хвостохранилищ производится путем дождевания смачивающим совмещенным раствором тригидрофосфата мочевины с известковым раствором с помощью разбрь1згивающих устройств. Глубина смачивания должна быть не менее 90-100 мм. Раствор наносят равномерно без пропусков. Через 5-10 мин после предварительного смачивания пылящего участка хвостохранилища, подлежащего закреплению, наносят рабочий раствор битумно-бардяной эмульсии указанного состава с помощью гидропульта. Предварительное смачивание песков востохранилища по предлагаемому спосоу увеличивает глубину проникновения в 1,5 раза по сравнению с известными спообами.

1. СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ОБЪЕКТОВ, включающий предварительное увлаждение поверхности объекта с последующей обработкой ее эмульсией. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления и улучшения агрохимических свойств закрепляемых пылящих объектов, предварительное увлажнение производят водным раствором тригидрофосфата мочевины и извести, а в качестве эмульсии используют битумно-бардяную эмульсию. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для предварительного увлажнения берут водный раствор тригидрофосфата мочевины 5%-ной концентрации и водный раствор извести 0,1%-ной концентрации и смешивают в соотношении 1:5.