Состав для смачивания угольной пыли Советский патент 1984 года по МПК E21F5/06 

05 СО л1 Изобретение относится к горнодобы вакщей промышленности и предназначено для увлажнения угольных пластов, а такжедля пенного способа пылеподавления. Известно использование моноэтанол амидов СЖК в качестве смачивающих компонентов для пьшеподавления l . Однако данный состав недостаточно эффективно подавляет угольную пыль, Наиболее близким к изобретению является состав 2 для смачивания УГОЛЬНОЙ пыли, включающий мас.%: ДЭА СЖК фракции С,р- С, до , вода остальное. Однако известный состав отличается недостаточным смачиванием тонкодисперсной пьши (менее 50 мкм) углей средней стадии метаморфизма (Ж,К ос), наиболее распространенньк В Донбассе. Цель изобретения - повьшение зффективности тонкодисперсной пыли углей средней стадии метаморфизма Цель достигается тем, что состав для смачивания угольной йыли, включакяций дизтаноламиды синтетических жирных кислот (ДЭА СЖК) и воду, до-i полнительно содержит поливиниловый спирт при следующем Соотношении, мае.%: Дизтаноламиды синтетических жирных 0,15-0,40 кислот Поливиниловый спирт0,04-0,125 ВодаОстальное Добавка ПВС улучшает на 25-30% вспенивание (по сравнению с известным) и увеличивает время жиЗни пены в 3-4 раза. Кроме того, добавка ПВС изменяет кинетику разрушения пены, и.она становится пригодной для предв рительного увлажнения, поскольку через 2-3 ч после нанесения пена разру шается наполовину и в дальнейшем является устойчивой в течение суток. Сохранение на поверхности угля пенно пленки в течение 24-36 ч позволяет использовать метод предварительной обработки. Данный состав пригоден и для увлажнения угольного массива водным раствором. Но в этом случае идет больщой расход самого реагента и намного большее расходование воды следовательно, повьш1ение влажности в зоне вьфаботки и самого угольного массива. При пылеподавлении пеной требуется моментальная выемка угля. При предварительном увлажнении водными растворами время до начала выемки неограничено. Это обеспечивает пропитку угольного массива, более деиственное смачивание мелкодисперсных частиц, попадающих в организм человека через дыхательные пути. Положительными сторонами являются устранение контакта человека с пеной высокой кратности (обычно пенообразователи являются раздражающими факторами для кожи и слизистой оболочки человека), упрощение технологического процесса и снижение коррозии шахтной аппаратуры. Следовательно, предлагаемая смесь способствует улучшению условий труда шахтеров. В отличие от известногб (только на антраците и Д) предлагаемьй состав расширяет область пьшеподавления на углях марок Ж, К,ОС. Предлагаемая смесь составлена с учетом необходимости понижения твердости угольного массива и повьш1ения ценообразования раствора. В качестве сновы выбран ДЭА СЖК фракции С результате измерения «оверхностного атяжения растворов. Определение смачиваемости углей проводят методом пленочной флотации. Поверхностную активность реагентов ойределяют с помощью оценки поверхностного натяжения по методу Ребиндера. В табл.1 приведены данные испытаний поверхностного натяжения ДЭА СЖК различных фракций. Из данных табл.1 видно, что ДЭА всех фракций пригодны для использования в качестве основы для композиций пылеподавителей. Следует отметить, что при концентрации 0,1-0,2 мас.% ДЭА всех фракций СЖК обладает 100%-ным смачивающим эффектом по отношению к углям средней стадии метаморфизма. Наилучший результат дает ДЭА низшей фракции Сд. Поэтому ДЭА этой фракции бььпи выбраны в качестве летательного объекта исследования. Для улучшения пенообразующих и смачивающих свойств используются добавки поливинилового спирта (ПВС). ПВС представляет собой нетоксичное высокомолекулярное вещество, тироко применяемое в медицине.

В табл.2, приведена зависимость скорости смачивания образцов углей марки к от соотношения компоненто (нижний предел ПБС и верхний предел ДЭА СЖК С(,- С9 и наоборот).

При выборе оптимальных соотношений компонентов выявлены (табл.2) наиболее эффективные составы ДЭА:ЛВС 80:20 (4:1) и 75:25 (3:1).

Для характеристики смачивающей сПЬсобности предлагаемой композиции в пределах концентраций ДЭА СЖК С от 0,2 до 0,5% и соотношений добавок ДЭА СЖК: ПВС 3:1 и 4:1 приведены результаты измерения поверхностного натяжения, пенообразования (кратности, времени жизни пены). Для определения скорости смачивйния используется метод пленочной флотации как критерий пылепоглотительной способности реагентов. Использовался уголь марок А, К, Ж дисперсности 0-125 мкм, а также пыпь размером менее 20 .е. самые опасные для организма формы.

В табл.3 приведены физико-химические параметры композиций йа основе ДЭА СЖК фракции

СбGO и ПВО

Предлагаемый состав имеет следующие преимущества: доступность1деше- визна компонентов (поскольку СЖК являются отходами производства), обладает высокой смачивающей способностью, обеспечивает поглощение мелкодисперсных (т.е. самых опасных) фракций угольной пыли, уменьшает прочность угля в среднем на 7-8%, нетоксичен, а также обладает полной биоразлагаемостью. Причем возможно применение этого состава для пылеподавления угольной пыли всего метаморфического ряда.

Таблица 1

СОСТАВ ДЛЯ СМАЧИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ, включающий диэтаноламиды синтетических жирных кислот и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смачивания тонкодисперсной пыли углей средней стадии метаморфизма, он дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диэтаноламиды синтетических жирных кислот 0,15-0,40 Поливиниловый спирт 0,04-0,125 ВодаОстальное g сл с:

V С,,

V G

io

63,0

36,8

30,1

69,2

59,8

46,8

41,5

71,9

65,5

40,0

39,4

72,8

71,5

54,6

48,5

О

10

20

25

30

40

50

60

70 70 75 80 90 100

0-125

Таблица 2

7,8

7,9

16,0

16,,0

11,0

6,2

2,5

2,4

г,2,3 1,3 0,7

Таблица 3

8,7 3,8 2,1

33,0 100,0

11069088

Продолжение табл.3

1106908

10 Продолжение табл.3