Способ закрепления пылящей поверхности Советский патент 1992 года по МПК E21F5/02 

Изобретение относится к области поверхностной обработки слоя материалу связывающим покрытием и может быть использовано в промышленности строительных материалов, .в металлургической, угольной, химической и других отраслях народного хозяйства, в частности, для связывания пылевыделяющего слоя в промышленности строительных материалов при транспортировке сыпучих материалов в открытых железнодорожных платформах, баржах, автомашинах, на ленточных транспортерах и т.д.

При открытых перевозках сыпучих материалов верхнюю поверхность последнихобрабатывают связывающим составом для

исключения пылеобразования и выдувания сыпучих материалов в процессе перевозки.

Известен состав для пьГлеподавления, представляющий собой водный раствор органических вяжущих веществ и солей неорганической кислоты.

Состав содержит в качестве органических вяжущих веществ сульфитно-дрожжевую бражку и соапсток растительного масла, а в качестве соли неорганической кислоты - нитрит натрия.

Недостатками указанного состава являются низкая прочность сцепления частиц, многокомпонентный состав связующего, а также использование в качестве одного из компонентов пищевого продукта соапсток

растительного масла, что являтся экономически нецелесообразным.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ закрепления пылящей поверхности, включающий обработку поверхности сначала раствором поверхностно-активного вещества - алкилсульфоэтоксидата, а затем пылесвязующим компаундом, содержащим полиакриламид (ПАА), сульфитно-спиртовую барду (ССБ) и воду при соотношении компонентов, мас.%: ПАА 0,2-0,5; ССБ 5,010,0; вода остальное.

Недостатком известного способа является необходимость обработки поверхности ПАВ - водным раствором алкилсульфоэтоксилата, а затем нанесение связующего компаунда. Кроме того, низкая прочность сцепления частиц поверхностного слоя, обусловленная слабой связующей способностью полимера ПАА, эффективность действия функциональных групп которого проявляется в щелочной среде. В то время как ССБ являются в основном лигносульфонатами кальция, водные растворы которого дают кислую среду (рН 4-5). Поэтому полного связующего действия полимера не проявляется. Для повышения прочности покрытия в известном решении предлагается предварительно обрабатывать поверхность сыпучего материала водным раствором алкилсульфоэтоксилата и обработку компаундои повторить 2-3 раза через 1-2 ч, что соответственно усложняет способ.

Целью изобретения является повышение прочности покрытия и упрощение способа его нанесения на пылящую поверхность.

Обработку поверхности сыпучего материала производят до толщины корки 10-20 мм связующим компаундом, содержащим ССБ, водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

ССБ5-20

Водорастворимые

соли сополимера стирола и малеиновой

кислоты1,5-5,0

ВодаОстальное.

Сопоставительный анализ с известным позволяетсделать вывод, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что поверхность сыпучего материала обрабатывается пылесвязующим компаундом, который, кроме ССБ, содержит водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты, до образования защитного

слоя толщиной 10-20 мм, а состав пылесвязующего компаунда отличается от известного,следующим содержанием, мае. %: ССБ5-20

Водорастворимые

соли сополимера стирола и малеийовой

кислоты1,5-5,0 ,

ВодаОстальное

0 Анализ известных составов пылесвязующих компаундов, используемых для обработки верхнего слоя сыпучего материала и получения на последнем закрепляющего слоя с целью предотвращения пылеобразо5 вания, показывает, что некоторые введенные вещества известны, например ССБ и вода, однако их применение в этих составах пылесвязывающих компаундов в сочетании с другими компонентами не обеспечивает

0 составам такие свойства, которые они проявляют в предлагаемом решений, а именно значительное повышение прочности поверхностного слоя материала и исключение пылеобразования и выдувания сыпучих

5 материалов при открытых перевозках последних.

Использование небольших добавок водорастворимых солей сополимера стирола и малеиновой кислоты исключает необходимость обработки поверхностного слоя пылящих материалов раствором алкилсульфоэтоксилата. Последнее объясняется наличием в полимере гидрофобной составляющей стирола (-СН-СН2-) и гидрофильной

С-сн-сн-)k/. пг,Л Д малеиновой кислоты.

МеООС СООМе

где Me Na, NH4 к.

Присутствие в связующем составе полимера, содержащего гидрофобную и гидрофильную части, позволяет обрабатывать полиминеральные дисперсные вещества, имеющие различные по фильности поверхности. В результате увеличивается число

5 контактов полимера с дисперсным, веществом и прочность защитного слоя в целом. Причем последнее достигается при содержании полимера в компаунде 1,5-5,0%, Установлено, что обработку поверхности пылящего дисперсного материала необходимо проводить до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм. Последнее достигается варьированием расхода связующего компаунда. При меньшей толщине образующееся покрытие непрочно и растрескивается при динамических нагрузках. Увеличение толщины корки выше 20 мм приводит к увеличению расхода компонентов, что экономически нецелесообразно,

Таким образом, применение в качестве полимера водорастворимых солей сополимера стирола и малеиновой кислоты придает пылесвязующему компаунду новые свойства, благодаря которым исключается предварительная обработка пылящей поверхности раствором ПАВ, а также многократная обработка поверхности дисперсного материала пылесвязующим компаундом. Обработка поверхности сыпучего материала разработанным составом до образования корки толщиной 10-20 мм приводит к образованию более прочного покрытия.

ССБ представляет собой отход переработки древесины на целлюлозно-бумажных комбинатах и выпускается в жидком виде с содержанием сухих веществ 47-52% или порошкообразном. Массовая доля редуцирующих веществ к массе сухих веществ составляет 9-12%, рН 20%-ного раствора 4,30-4,01, условная вязкость на вискозиметре ВЗ-1 302 с, плотность 1,25 г/см. Как показывают исследования, содержание ССБ в компаунде должно составлять 520%, при содержании предлагаемого полимера 1,5-5,0%. .

Полимерный компонент композиции получают нейтрализацией сополимера стирола и малеинового ангидрида водным раствором щелочи. Исходный сополимер получают радикальной сополимеризацие стирола с малеиновым ангидридом в среде органического растворителя, значение характеристической вязкости полученного сополимера Г} 0,5-0,6. Структурная формула соли сополимера стирола и малеиновой кислоты может быть представлена в следующем виде:

t-CHj-CH-CH - СН- CgH СООМе СООМе

Таким образом, каждый компонент пылесвязующего компаунда выполняет определенные функции.

П р и м е р. В качестве пылящего материала используют тонкоизмельченный апатит. Связующий компаунд получают путем смешения компонентов, который затем наносят на поверхность сыпучего материала с помощью разбрызгивателя. Состояние покрытия оценивают как во влажном состоянии, так и после сушки в обычных комнатных условиях. Прочность покрытия проверяют посредством воздействия на него струей йоздуха со скоростью 10-15 м/си оценивают состояние поверхности после

аэродинамических испытаний визуально, отмечая наличие в нем трещин и разрушений. Смачивание поверхности сыпучего материала оценивают визуально. Толщину

корки определяют с помощью штангенциркуля, достигая определенных ее размеров изменением расхода связующего компаунда. Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ закрепления поверхности дисперсного материала составами 2-4 увеличивает эффективность закрепления поверхности сыпучего материала путем образования

более прочной защитной корки, которая предотвращает взметывание пыли под действием ветра.,

Использование состава 6 приводит к образованию тонкой защитной пленки ввиду

повышенной вязкости связующего состава. В то время как при содержании компонентов ниже оптимального (состав 5) образуется толстая корка, которая, однако, имеет низкую прочность, растрескивается и разрушается при динамических испытаниях. Последнее объясняется низким содержанием связующих компонентов.

Использование изобретения по сравнению с известным позволяет улучшить зкологическую обстановку на территории транспортирования сыпучих материалов, исключить неоправданные потери материала при его транспортировании путем исключения пылбвых выбросов в атмосферу,

повысить экономические показатели путем снижения потерь дисперсных материалов. Формула изобретения Способ закрепления пылящей поверхности, включающий обработку поверхности

сыпучего материала пылесвязывающим компаундом, содержащим сульфитно-спиртовую барду, полимер и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности покрытия и упрощения способа,

обработку поверхности проводят до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм пылесвязыва1Ъщим компаундом, содержащим в качестве полимера водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мае.:

Сульфитно-Ьпиртовая

барда5-20

Водорастворимые

соли сополимера сти- .

рола и малеиновой кислоты1,5-5,0

ВодаОстальное

Остальное

1 0,35 7,5

123,2 Остальное 15

1,5 Остальное 10

Трещины, разрушение , взметывание пыли

Корка не разрушается, нет взметывания пыли

Разрушений нет, трещины незначительные, взметывания нет

Изобретение относится к поверхностной обработке слоя материала связывающим покрытием и м.б. использовано впром-сти строительных материалов, в металлургической, угольной, химической пром-сти и др. отраслях народного хозяйства, в частности для связывания пылевыделя- ющего слоя при транспортировке сыпучих материалов в открытых железнодорожных платформах, баржах, автомашинах на ленточных транспортерах и т.д. Цель - повыше- ние эффективности закрепления и упрощение способа. Для этого поверхность сыпучего материала обрабатывают пылес- вязывающим компаундом, содержащим сульфитно-спиртовую барду, водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты и воду, до образования защитного слоя толщиной 10-20 мм. Пылесвязываю- щий компаунд содержит, мас.%1 сульфитно- спиртовая барда 5-20; водорастворимые соли сополимера стирола и малеиновой кислоты 1,5-5,0; вода остальное. 1 табл.

Известный