Состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем Советский патент 1984 года по МПК E21F5/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для закрепления пылящих пове ностей. Известен состав для закрепления пылящих поверхностей, состоящий из жидкого стекла, поверхностно активн го вещества и воды l . Недостатком состава является то, что это покрытие не универсально дл ряда полиминеральных систем, отлича ется низкой прочностью при последую щем У1влажнении и, повторном просушивании. Наиболее близким к предлагаемому является состав для укрепления пыля щих поверхностей, включающий жидкое стекло и воду zj.. Недостатками известного состава являются непродолжительней срок (8 мес) существования этого покрытия, низкая прочность при многократном воздействии атмосферных осадков и большой расход жидкого стекла (20 Цель изобретения - повышение эффективности закрепления пылящей поверхности за счет увеличения прочно ти и долговечности покрытия. Поставленная цель достигается тем что состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем включающий жидкое стекло и воду, дополритешьно содержит метакрилов5то кислоту и метакриламид в сополимере 1три следукицем соотношении компоненто мас.%: 3,000-6,000 Жидкое стекло Метакриловая 0,025-0,120 кислота Метакриламид 0,050-0,080 Остальное Пример, На промплощадке горн обогатительного комбината в металлич ской емкости объемом 4000 л предвари тельно готовится раствор смеси в сле дукяцей последовательности. Сначала емкость заполняется технической водо до объема 3878-3752 л, затем в этот объем добавляе1ся 20-240 кг ЖРЩКОГО стекла и тщательно перемешивается в течение 3-5 мин. Потом цобавляется 2-8 кг сополимера метакриловой кисло ты с метакриламидом (метакриловой кислоты 1-4,8 кг; метакриламида 13,2 кг)5 который в промышпенности выпускается под техническг-вд названием Метас. Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом обладает 842 хорошим структурообразующим свойством .в соотношении компонентов 5060 и 50-40%, После перемешивания в течение 3-5 мин осу1цествляется отбор 2-3 проб и проводится химический контроль приготовленного состава, который должен иметь следующее соотношение ингредиентов, %: жидкое стекло 3-6j сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом 0,05-0,2 (метакриловая кислота 0,025-0,12, метакриламид 0,025-0,08), вода 96,95-93,8. Приготовленный раствор перекачивается в бак автомобиля, оборудованного гидромонитором-оросителем на базе автомобиля КрАЗ-222, и транспортируется к месту локализации пылящего источника. Полученным раствором обрабатывается поверхность полиминеральной системы (отвала, хвостохранипища, откосов, уступов, автодорог, зол тепловых электростанций). В данном случае обрабатываются сухие пляжи действующих хвостохранилищ или площади хвостохранилищ, временно (на 3-5 лет) законсервированные. Полиминеральная система, рассматриваемая на примере хвостохранилища, составлена до 65% кварцем, карбонатами до 25%, магнетитом до 10% и имеет следующий химический состав, %: SiO) 55-70; FejO 5-20; FeO 7-13; MgO 1-3; CaO 1,5-2,5; АТгОз 1,1-2,3. Нанесение покрытия на поверхность желательно осуществлять в теплую солнечную погоду при температуре воздуха 10-20с и выше. Исходя из грансостава отходов горого производства или энергетической ромьппленности (более 70% мелкодисерсная фракция диаметром менее ,074 ьм) . и условия равновесия часиц при воздействии открывающих сил, олщина образующего пленочного покрыия, предотвращающего вынос, должна аходиться в пределах 1,0-1,5 см. то достигается при определеннсм техглогическом режиме, а именно: скоости автомобиля 15 км/ч, рабочем авлении Б баке 3-5 ал, что при крупости напыляемых капель 0.01-0,,05 лм беспечивает равномерную толголну окрытия. Ширина полосы напыления сотава за один проход автор-(обиля сосавляет 25-м, при этом одна заправк. втомобиля покрывающим поставом (с четом 5% потерь) обеспечивдет покрь)тие поверхности площадью 1100 м, а paQxofl составляет 3,5 л/м.

После нанесения раствора производится замер толщины пропитки. Для . этого произвольно выбираются 3-6 точек замера, находящихся на удалений н менее 100 м одна от другой, что обеспечивает необходимую достоверность результатов проверки. Отклонение от нормы (1,0-1,5 см) не должны превы- шать 10%. Затем производится естественная просушка покрытия до влажности 5-10%, после чего осуществляется отбор проб и проверка на механическую прочность ( й расТ ) нз прессе ПСУ-10 с удельньм усилием до 150 кг/см2.

Просушку желательно осуществлять без воздействия атмосферных осадков, так как их влияние может несколько изменить состав невысохшего покрытия

Введение в состав жидкого стекла сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом при нанесении их на поверхность создает дополнительные силы сцепления (прилипания) между частицами. Кроме того, введение сополимера вследствие его структуры делает пленочное покрытие водостойким и придает ему эластичность, что способствует увеличению срока его существования в 1,5-2 раза.

Для определения оптимального состава закрепителя и режима были покрыты три участка квостохранилища растворами, свойства которых указаны в таб.лице. Поверхность участков обрабатьшалась растворами соответственно пр давлении 3-5 атм и просушивалась в течение 1-3 сут. Затем они многократно увлажнялись (15-20 раз, что соответствует среднему годовому количеству осадков для района Кривбасса 430 мм) и последовательно просушивались в течение 3-5 дн до влажности пленочного покрытия 5-10%. После этого отбирались пробы пленочного покрытия и оценивались его прочностные показатели. Предел прочности на сжати (беж определился на образцах (предварительно отшлифованных) размером 30x30x45 мм. Предел прочности на растяжение определялся на образцах, имеющих форму вытянутой восьмерки. Разрыв при этом происходил по минимальному сечению.

В связи с неоднородностью хвостов для усреднения показателей для каждого раствора провели по 5 контрольных замеров.

Результаты испытаний пленочного покрытия на прочность при различных сочетаниях составных компонентов смеск приведены в таблице.

Как показали результаты эксперимента, наибольшей прочностью обладает покрытие, обработанное при давлении 4 атм следующим составом, %: жидкое стекло 6, сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом 0,2,(метакриловая кислота 0,12, метакриламид 0,8)J вода 93,8.

Для сравнения бьши проведены аналогичные испытания покрытия, являющегося прототипом. Как показали результаты проверки, пленочное покрытие, полученное в результате обработки поверхности раствором, имеющим состав, %: жидкое стекло 20; мел 16; вода б4,после обработки дождевой водой в 1 ,5-2 раза уступает по прочностным показателям предлагаемому способу

(т.е. 5,2 кг/см,dpacT

0,23 кг/см2).

i

i

Следовательно, примерение -предлагаемого состава для покрытия пылящих поверхностей полиминеральных систем увеличит срок существования покрытия в 1 ,5-2 раза и составит ориентировочно 14-16 мес.

Жидкое стекло

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислта 0,03; метакриламид 0,02)

Вода

Жидкое стекло

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислота 0,09, метакриламид 0,06) 0,15

Вода

95,35 6

Жидкое стекло

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислота 0,12, метакриламид 0,08)0,2

93,3

Вода

5,8

0,28

8,7

0,43

15,3

0,59

СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОЛИМИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ, включающий жидкое стекло и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления за счет увеличения прочности и долговечности покрытия, он дополнительно содержит метакриловую кислоту и метакриламид в сополимере при следующем соотношении компонентов, мас,%: Жидкое стекло 3,000-6,000 Метакриловая кислота0,025-0,120 Метакриламид 0,050-0,080 ВодаОстальное