Состав для закрепления поверхности пылящих объектов Советский патент 1983 года по МПК E21F5/02 C09K17/32 C09K105/00 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для закрепления пылящих объектов преимущественно отходов цветной металлургии, и может быть использовано при закрепг ;71ении подвижных барханных песков пустынь, эродированных сельскохозяйственных угодий, Ло.вёрхностей промияленЕШх отвалов и i горно-металлургической промышленности.

Известен состав для поверхностного закрепления песков, включакккий госсиполовую смолу щелочь и в качестве ПАВ нефть Г,

Недостатком данного состава является необходимость использования специальных мешалок для приготовления; расход электроэнергии, малая . скорость инфильтрации, большой расход вяжущего (60-47%) и применение в качестве ПАВ не.фтй, которая в силу содержания в ней легких фракций (керосин, бензин, лигроин) может, явиться источником загрязнения почвы, поверхностных и грунтовых вод.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав для закрепления пылящих объектов, включающий вяжущее - юдифнцнровакную едким натром госсиполовую

смолу, модифицированную едким натром оксиэтилцеллк позу и водуГ23.

Недостатками известного состава являются необходимость использования специальных меаналок турбинного типа, расход электроэнергии, больиюй расход дорогостоящего и дефицитного едкого натра (190 р/т) на

10 эмульгирование госсиполовой смолы и оксиэтилцеллкшозы, едкий натр выполняет ли1Ш функцию щелочного анента и не обладает вяжущими свойствами, большой расход дорогостоя15:щей и дефицитной оксизтилцеллкшо:зы (свыше 4000 р/т), которая, пластифицируя .глобулы госсиполовой смолы в эмульсии, способствует диффузии поалчней в пески, не усиливая

20 физико-механические свойства закрепленного слоя грунта, большой расход вяжущего, малая глубина проникновения, агрессивность состава. Активная кислотность среды - рН я 13-14. Все это значительно повышает стоимости, состава и закрепительных работ и, кроме того, ограничивает применимость состава для закрепления кислых и засоленных грун30Целью изобретения является Новы шение прочности гидрофобности и моро зостойкости покралтия. Эта цель достигается тем, что Состав для закрепления поверхности пылящих объектов, включающий вяжущее пластификатор и воду, содержит в качестве вяжущего модифицированную алкилсиликонатом натрия госсиполовую смЬлу, а в качестве пластификатора Модифицированную алкилсиликонатом натрия сульфит - дрожжевую бражку, при следующем соотношении компоненТов, вес.%: Модифицированная алкилсиликонатом натрия госсиполовая смола 2,5-25 Модифицированная алкилсиликонатом натрия сульфит-дрожжевая бражка2,5-25 ВодаОстально Все ингредиенты состава дешевы, имеют, широкую производственную базу и недефицитны., Алкилсиликонатьа натрия, кроме при родной фракции гидрофобизатора-упроч нителя, выполняют и функцию отличного эмульгатора госсиполовой смолы. Бго применение в этом качестве позво ляет осуществить замену токсичного и дорогостоящего едкого натра. Использование же растворов СДБ позволяет пластифицировать глобуль госсиполовой смолы и тем увеличить и проникание на глубину, снизить расход госсиполовой смолы и одновременно повысить физико-механические свой ства состава и хвостовых отложений, закрепленных последним за счет отлич ных вяжущих свойств СДВ. А модификация алкилсиликонатом натрия растворо СДВ исключает коагуляцию состава при совмещении последних с эмульсией госсиполовой смолы и дополнительно сообщает- гидрофобность противоэрозиодному покрытию. Приготовление состава для закрепления поверхности (пылящих объектов) осуществляется следующим образом. Сначала готовят эмульсию госсиполовой смолы, для чего к 1 вес/ч.госсипрловой смолы,добавляют 3-4 вес.ч. водного раствора алкилсиликоната нат рия О,5-1%-ной концентрации (нагреты до 30-40) при обычном помешивании в течение 1-2 мин. Активная кислотность госсиполовой эмульсии составляет 7,5-8,2. Полученную эмульсию разбавлением обычной водой доводя до рабочих концентраций 2,5-25%. Затем растворяют водой концен трат СДБ до рабочих концентраций 2,525%. Предварительно, для исключения коагуляции пря совмещении растворов госсиполовой эмульсии (рН 7,5-8,7) с растворами СДБ ( 4,0-4,5) последние модифицируют 0,01-0,05%-ными растворами алкилсиликоната натрия (т.е. 0,2% от веса сухого остатка СДБ). После чего производят смешение госсиполовой эмульсии с модифицированными растворами СДВ. Соотношение ингредиентов предлагаемого состава модифицированной госсиполовой смолы и модифицированной сульфит-спиртовой бражки варьируют от 5;1 до 1:5. При увеличении количества модифицированной госсиполовой смолы в отношении к СДБ свыше 5I1 глобулы госсиполовой смолы не могут быть полностью пластифицированы, что снижает их проникновение н глубину закрепляемых отлож,ений Увеличение количества СДВ в составе свыше 1:5 приводит к снижению физико-химических свойств образованного покрытия. Оптимальным является состав при соотношении этих ингредиен-, ТОВ 2:1-1:2. Учитывая, что необходимой прочностью ПРОТИВОЭРОЗИОННОГО является 0,5-1,5 кгс/см -(такое зна- . чение прочности покрытия с гарантией выдерживает хождение человека по закрепленной поверхности без разрушения), нижней границей следует признать концентрацию предлагаемого состава. Верхним пределом следует принять 30%-ную концентрацию, TqtK как при последующем увеличении концентрации состава противоэрозионного покрытия не образуется. Растворы предлагаемого состава, подвергнутые испытанию, при соотношении ингредиентов 1:1 имеют следующие концентрации: 5,0, 10,0,15,0, 20,0;25,О и 30,0. Составы обладают высокими показателями стабильности и устойчивости. Лабораторные исследования месячного испытания, показали отсутствие седиментации и признаков старения. Вяжущий состав по значениям условной вязкости близок к вязкости воды (51 с). Значение вязкости состава в зависимости от концентрации варьируются в пределах 54,2-75.6 с (таблица). Разработанными вяжущими составами произведена поверхностная пропитка хвостовых отложений. Образцы месячной- воздушно-сухой полимеризации испытаны на физико-химические показатели.Результаты установления граничных концентраций предлагаемого сос;taBa из расчета расхода состава J3 л/м представлены в таблице. Из табличных данных видно, что при увеличении концентрации предлагаемого, состава увеличивается скорость пропитки во времени, что ведет к уменьшению 4oщнocти получаемого покрытия. Прочностные и сдвиговые характеристики создаваемого покрытия fio мере увеличения концентрации сое- . тава увеличиваются. При концентрации

состава более 40% проникания вяжущего состава не наблкщается. Условная вязкость разработанных составов увеличивается по мере увеличения их концентрации.

Закрепление Хвостовых отложений данным составом позволит получить прочное покрытие, превышающее прочность известного в 2,1 раза, причем суммарная концентрация ингредиентов состава составляет 15% в противопопожность известному составу (25%),. а стоимость закрепительных работ с использованием данного состава в 1,7 раза меньше, чем при использовании известного состава.