Состав для связывания пыли Советский патент 1992 года по МПК E21F5/06 

Изобретение относится к горному делу, в частности к борьбе с пылью на автодорогах при разработке полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано для обеспыливания отвалов, создания защитной пленки на поверхности полезных ископаемых (угля, руд и др.), при транспортировке их на дальние расстояния, хранении.

Известен способ обеспыливания поверхности дороги, включающий ее увлажнение. Однако способ малоэффективен из-за быстрого испарения воды с увлажненной поверхности, что требует значительных трудозатрат на многократный полив и большого расхода воды, особенно в условиях сухого и жаркого климата.

Наиболее близок к предлагаемому состав, включающий дивинилстирольный латекс и вещество ПО-1 Данный состав хорошо связывает пыль при небольших аэродинамических нагрузках. Однако при сильном ветре (более 25 м/с) эффективность его действия снижается. Со временем уменьшается стойкость обработанной поверхности к ветровой эрозии.

Цель изобретения - повышение эффективности борьбы с пылью.

Поставленная цель достигается тем, что пылесвязывающий состав, включающий органическое вяжущее - латекс, реагент ПО-1 и воду, содержит в качестве латекса синтетический метилстирольный латекс СКМС-30 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Латекс метилстирольный СКМС-300 5-1,8 ПО-1 05-2,0 Вода Остальное Латексы метилстирольные СКМС-30 (РП, АРКПИ) с массовой долей а-метилсти- ролэ - не более 0,3% (ГОСТ 20216-74).

Предлагаемый состав для связывания пыли отличается от известного введением новых компонентов, а именно метилсти- рольного латекса СКМС-30. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию Новизна.

Применение латекса СКМС-30 в сочетании с реагентом ПС-i позволяет повысить эффективность борьбы с пылью за счет увеличения стойкости обработанной поверхности во времени к действию вгтровых

VI

О XI

Ю

сл

нагрузок, замедления влагоотдачи обработанного материала. Это отличает предлагаемый состав от прототипа и позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию Существенные отличия.

Для исследования состава готовили восемь смесей ингредиентов.

Критерием при определении оптимальных концентраций вводимого в эмульсию ПАВ является степень адсорбционной насыщенности молекулами эмульгатора частиц дисперсной фазы и эмульсии.

Степень адсорбционной насыщенности определяли адсорбционным титрованием эмульсии пенообразователем ПСИ по методу Марона.

В экспериментах использовали латекс метилстирольный СКМС-ЗОРП.

Титровали эмульсии с содержанием латекса СКМС-ЗОРП 0,5; 1,0; 1,5; 2,0%. Оптимальные концентрации ПО-1 для каждой исследуемой концентрации латекса приведены в табл.1.

Для определения оптимальных концентраций состава по дисперсной фазе нами определена пылеудерживающая способность полимерных покрытий из латекса, которую оценивали по критической скорости сдувания угольной пыли с размером частиц 0-1000 мкм.

Критическую скорость сдувания определяли на стендовой установке, где на подложку с пылью действовали воздушной струей, скорость подачи которой регулировали в пределах 0-30 м/с. Критические скорости сдувания угольной пыли, обработанной предлагаемым составом, представлены в табл.2.

Аналогичным способом воздействовали воздушной струей на подложку с угольной .пылью, обработанной составом-прототипом. Расход прототипа и предлагаемого состава был 1 л/м .

Существенным отличием предлагаемого состава от прототипа является образование эластичной поверхностной пленки и ее устойчивость во времени. За счет этого пылеудерживающая способность предлагаемого состава значительно выше.

Так, если пыль, обработанная 0,5-и 1,0%-ными растворами ПО-1 сдувается на вторые сутки при скоростях воздуха соответственно 10,2 и 13,4м/с, то в случае обработки предлагаемым составом - на восьмые сутки при скорости воздушного потока 26,8 м/с для концентрации латекса 0,5%. При увеличении содержания латекса до 1,0% и выше сдувание пыли происходит даже через 15- 30 дней. Но с целью снижения экономических затрат можно ограничиться областью концентраций латекса 0,5-1,0%, как минимальных, позволяющих повысить пылеудер- живающую способность состава.

Поверхность, обработанная составом-прототипом в аналогичных концентрациях, менее устойчива во времени к действию ветровой эрозии.

В лабораторных условиях сравнили

предлагаемый состав с прототипом и по вла- гоудерживающей способности, которую оценивали по величине десорбции;

D

- ГЛ2

юо %,

mi

где D - величина десорбции, ггл - масса влаги после нанесения состава на пылящую поверхность, г; та - масса влаги через промежутки времени, г.

Для этой цели предварительно увлажняли угольную пыль (расход воды 2 л/м2), после чего обрабатывали в одном случае раствором ПО-1, а в другом - предлагаемым составом, с расходом 1 л/м .

Сравнивая по исследованным параметрам предлагаемый состав с прототипом, выявили следующее;

-предлагаемый состав обладает большей влагоудерживающей способностью и,

как следствие этого, приводит к /.учшему связыванию пыли;

-полимерная пленка, полученная при обработке пылящей поверхности на основе взаимодействия латекса СКМС-30 и ПО-1,

обладает высокой внутренней структурной прочностью, не подвергается разрушению и, как результат этого, экранирует процесс пылевзметывания;

-применение описанного состава по- зволяет увеличить длительность действия и

стойкость обработанной поверхности к ветровой эрозии во времени за счет более высоких структурообразующих характеристик метилстирольного латекса СКМС-30. Формула изобретения

Состав для связывания пыли, включающий пенообразователь ПО-1, латекс и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обеспыливания за счет увеличения влагоудерживающей и структурообразующих свойств, он с одержит в качестве латекса синтетический метилстирольный латекс СКМС-30 при следующем соотношении компонентов, мас.%; пенообразователь ПО-1 - 0,5-1,8; синтетический метилстирольный латекс

СКМС-30 -0,5-2,0;

водаостальное.

Таблица 1

Использование: в горной промышленности Сущность изобретения; состав содержит метилстирольный латекс СКМС-30, реагент ПО-1 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: латекс метилстирольный СКМС-30 0,5-1,0; ПО-1 0,5-1,0; вода - остальное. Состав распыляют на пылящую поверхность в виде водно-капельной смеси. 2 табл.

Олияние концентрации латекса СКМС-ЗОРП на величину десорбции воды с поверхности и на критическую скорость сдувания угольной пыли

сдувания нет.

Табяица2