專利名稱：煅后焦成品料倉專用抑塵劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護和勞動衛(wèi)生領(lǐng)域的抑塵劑及其制備方法，特別是涉及煅后焦成品料倉專用抑塵劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
揚塵是以氣體為分散介質(zhì)，固態(tài)細微顆料為分散相的分散系統(tǒng)。揚塵形成因素主要是1，粉塵源干燥，使表面顆粒變小而成粉末狀；2，粉塵源處于裸露和自然風化狀態(tài)；3，粉塵源外界無防風阻擋裝置，受風力影響。常見的灰塵主要由工業(yè)建筑粉塵、礦物微粒、粉塵微粒、生物殘核微粒及生活垃圾粉塵等共同構(gòu)成。其產(chǎn)生的揚塵量與多種因素有關(guān)，如粒徑分布、含水量、空氣濕度、風速、料流量和落差等。粉塵產(chǎn)生后，在環(huán)境中的氣流帶動下向塵源周圍擴散形成粉塵污染。由于揚塵的主要原因是塵源的細微粒子，具有極易在空中懸浮的屬性，因而，針對上述情況，抓住細微粒子遇外界空氣濕度、風速、料流量、落差等因素變化而懸浮的關(guān)鍵，采用科技手段將粉塵細微粒子的吸附粘結(jié)在一起，有效地將其控制住，使其不再游離，即可杜絕和減少揚塵。在工業(yè)生產(chǎn)中，各種粉體是應用最為廣泛的一種材料形式，包括煤焦炭、煅后焦等，但是在其堆放及運輸過程中，經(jīng)常會由于運輸工具的顛簸作用或空氣的流動作用，造成粉塵飛揚，這不但造成了嚴重環(huán)境污染，還會造成資源的嚴重浪費，甚至還會引起一些生產(chǎn)安全事故。煅后焦的成品料倉通常由于傳送帶的顛簸以及轉(zhuǎn)輸過程中的落差，作業(yè)場所中空氣粉塵含量非常高，污染非常嚴重。作業(yè)人員通常配戴專用防塵面具，以避免粉塵侵害，但作業(yè)場所的能見度很低，因此如果能夠開發(fā)一種抑塵劑，將其霧化噴灑在煅后焦顆粒表面及霧化噴灑在空氣中，使煅后焦顆粒形成一種相對穩(wěn)定的表面性狀，空氣中的粉塵被吸附沉降在煅后焦顆粒上，將會很大程度上解決這個問題?，F(xiàn)在有各種各樣的抑塵劑被開發(fā)出來，但是都不能滿足煅后焦粉塵抑制的實際需要，如有的用乙二醇、丙二醇等難揮發(fā)物質(zhì)的水溶液，這種體系可在一定程度上抑制輕微的揚塵，可以應用在環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域，但是其固塵作用相當微弱；有的利用苯乙烯類物質(zhì)，通過乳液聚合得到膠乳狀物質(zhì)抑塵，這種體系用于抑塵領(lǐng)域時，添加量較大，因此受到限制。其它一些體系是使用水溶性的聚乙烯醇為主體，配合一些表面活性劑構(gòu)成，這種材料毒性較小，但是在其使用時，會在較短時間內(nèi)成為硬質(zhì)的高分子膜，這對于顆粒較小的粉體材料較為適用，而對于顆粒較大的材料，其防止揚塵的作用十分有限。本發(fā)明提供了一種以礦物油、聚丙烯酸酯水乳液為主體的體系，它在很小添加量的情況下，當被霧化噴灑在煅后焦顆粒表面及霧化噴灑在受污染的空氣中時，可以形成一種具有很好粘附性能和較強粘結(jié)能力的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而滿足現(xiàn)有煅后焦顆粒運輸、轉(zhuǎn)輸和堆放時對揚塵及粉塵抑制的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煅后焦成品料倉專用抑塵劑及其制備方法。該抑塵劑霧化噴灑在受污染的空氣中，可有效吸附煅后焦微小粉塵，同時附著在煅后焦顆粒表層后形成具有一定粘結(jié)力的類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它能將粉塵顆?；ユi得更好，凝結(jié)作用增強，從而抑制粉塵顆粒分散和運移。該薄膜層不影響煅后焦材料的使用功能，但是具有明顯的吸附粘結(jié)作用和對粉塵的抑塵作用。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，由下述重量百分配比的原料制成礦物油19 29%;乳化分散劑 5 8%;聚丙烯酸酯水乳液(固含40wt% -45wt% )2 9% ；改性淀粉O. 7 2. 2%;聚丙烯酸鈉O. 15 O. 5%;水520 68%;其中，所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑中，所述的聚丙烯酸酯水乳液數(shù)均分子量為1000-1400,它由丙烯酸，丙烯酸丁酯，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，丙烯酸鈉按重量比例為1-2份85-109份8-9份O. 3-0. 5份經(jīng)聚合反應得到。聚合方法將5克反應性乳化劑SE-10N乳化劑溶于260克蒸餾水中，然后加入裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計及分液漏斗的四頸圓底燒瓶中，加入27. 78克丙烯酸酯單體(16. 7克的甲基丙烯酸甲酯、10. 92克的丙烯酸丁酯、O. 1575克的甲基丙烯酸)，攪拌乳化20分鐘，再加入I. 23克的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，攪拌乳化30分鐘，加入丙烯酸鈉O. 82克。在常壓下將水浴加熱至80°C溫度后，加入O. 125克的引發(fā)劑過硫酸銨，待反應一段時間后，從滴液漏斗中滴加194. 72克丙烯酸酯單體(83. 3克的甲基丙烯酸甲酯、109. 08克的丙烯酸丁酯、2. 34克的甲基丙烯酸)、0. 38克的過硫酸銨的混合溶液，3小時內(nèi)滴完，將反應溫度升至80-90°C，繼續(xù)反應I小時。反應結(jié)束后，降溫至40°C以下，用氨水調(diào)節(jié)PH8-9，即可得到固含大于40%的聚丙烯酸酯水乳液。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑中，所述的乳化分散劑由非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑組成，非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑質(zhì)量比例為I : 3，所述的非離子表面活性劑是聚氧乙烯型(如NP-10)所述的陰離子表面活性劑是脂肪酸鹽類表面活性劑(如雷米邦A等)。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑中，所述的礦物油是46號機械油。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑中，所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉(東莞東美公司生產(chǎn))。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑的制備方法，按原料重量百分配比，在裝有機械攪拌的反應釜中，攪拌條件下分批加入19-29%礦物油和5-8%乳化分散劑待其完全均勻后，加入2-9%聚丙烯酸酯水乳液和O. 15-0. 5%聚丙烯酸鈉以及O. 7-2. 2%改性淀粉，繼續(xù)攪拌下，再加入52-68%的水，攪拌至完全均勻，即得到成品。本發(fā)明煅后焦成品料倉專用抑塵劑無毒、無害、無腐蝕性。
具體實施例方式本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，由下述重量百分比原料制成礦物油19-29%，聚丙烯酸酯水乳液2-9%，乳化分散劑5-8%，聚丙烯酸鈉O. 15-0. 50%，改性淀粉
O.7-2. 2%，和 52-68%水。其中，所述的礦物油與聚丙烯酸酯水乳液之間具有抑塵協(xié)同作用，提高粉塵抑制及粘結(jié)效果。特別是，由聚丙烯酸酯水乳液和水溶性改性淀粉復配而成的水溶性聚合物，兩者重量百分含量為聚丙烯酸酯水乳液2 9%，水溶性改性淀粉O. 8 2%。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑的制備方法按上述原料重量百分含量組成，將為礦物油與乳化分散劑加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物一；之后將聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸鈉加入反應器的水中預溶，并加入改性淀粉攪拌混合得產(chǎn)物二 ；將產(chǎn)物一、產(chǎn)物二加入反應釜中并加入常溫水(25°C較佳)攪拌混合均勻，即得煅后焦新型抑塵劑。本發(fā)明的煅后焦新型抑塵劑，使用時將其霧化，以一定角度均勻噴入受粉塵污染的空氣中或均勻噴灑于煅后焦顆粒上，形成具有一定強度的薄膜層，從而將空氣中的微小粉塵吸附或?qū)⒏鞣N粒徑的粉塵顆粒粘結(jié)在一起，并具有一定的韌性，從而達到煅后焦粉塵迅速沉降以及防止煅后焦顆粒表面揚塵的目的。整個實施工藝簡單易行。本煅后焦成品料倉專用抑塵劑由礦物油、乳化分散劑、合成水溶性聚合物和水組成。其中，礦物油是46號機械油，合成水溶性聚合物是聚丙烯酸酯水乳液、聚丙烯酸鈉、改性淀粉中的一種或兩種或多種復配而成，可以通過調(diào)整各物質(zhì)的用量或改變聚合物分子量大小而對薄膜層的性能進行調(diào)節(jié)。出于經(jīng)濟和成品粘結(jié)性等方面的原因，推薦以聚丙烯酸酯水乳液和改性淀粉中的一種或兩種進行復配。復配時，兩種水溶性物質(zhì)的各自所占的比例根據(jù)實際情況進行選擇。經(jīng)過室內(nèi)抑塵實驗及現(xiàn)場抑塵測試，下述各復配實施例方案效果較佳復配實施例I礦物油與乳化分散劑復配成水溶性乳狀液，二者按重量比為礦物油290千克、乳化分散劑75千克，礦物油與乳化分散劑按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸鈉加入反應器加水預溶，并加入改性淀粉復配而成，三者重量比為聚丙烯酸酯水乳液32千克、聚丙烯酸鈉2. 5千克、改性淀粉12. 5千克，按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物二。復配實施例2礦物油與乳化分散劑復配成水溶性乳狀液，二者重量比為礦物油245千克、乳化分散劑62千克，礦物油與乳化分散劑按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物一。合成水溶性聚合物是由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸鈉加入反應器加水預溶，并加入改性淀粉復配而成，三者重量比為聚丙烯酸酯水乳液55千克、聚丙烯酸鈉2千克、改性淀粉8千克，三者按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物二。復配實施例3 礦物油與乳化分散劑復配成水溶性乳狀液，二者重量比為礦物油250千克、乳化分散劑50千克，礦物油與乳化分散劑按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸鈉加入反應器加水預溶，并加入改性淀粉復配而成，三者重量比為聚丙烯酸酯水乳液28千克、聚丙烯酸鈉3千克、改性淀粉15千克，三者按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物二。復配實施例4 礦物油與乳化分散劑復配成水溶性乳狀液，二者重量比為礦物油228千克、乳化分散劑54千克，礦物油與乳化分散劑按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物一。合成水溶性聚合物由聚丙烯酸酯水乳液和聚丙烯酸鈉加入反應器加水預溶，并加入改性淀粉復配而成，三者重量比為聚丙烯酸酯水乳液35千克、聚丙烯酸鈉3千克、改性淀粉20千克，三者按比例加入反應器攪拌均勻得產(chǎn)物二。經(jīng)過室內(nèi)抑塵實驗及現(xiàn)場抑塵測試表明，將兩種合成水溶性聚合物復配后與礦物油再復配所制備的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，與煅后焦表面顆粒粘結(jié)性較好，具有成膜速度快，且對微小粉塵具有更強的吸附性，用量少等優(yōu)點，大大的減小了抑塵劑的使用量，降低了使用成本。本煅后焦成品料倉專用抑塵劑還具有環(huán)保、無毒副作用、生產(chǎn)制備簡單、使用方便等特點。本發(fā)明的煅后焦成品料倉專用抑塵劑可采用常用的方法進行生產(chǎn)制備。下面用實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I在反應釜中加入588千克常溫水(25°C左右)，加入上述復配實施例I復配好的產(chǎn)物一 365千克，攪拌至均勻后，緩慢加入上述復配實施例I復配好的產(chǎn)物二 47千克，攪拌至均勻即得煅后焦成品料倉專用抑塵劑。實施例2在反應釜中加入628千克常溫水(25°C左右)，加入上述復配實施例2復配好的產(chǎn)物一 307千克，攪拌至均勻后，緩慢加入上述復配實施例2復配好的產(chǎn)物二 65千克，攪拌至均勻即得煅后焦成品料倉專用抑塵劑。實施例3在反應釜中加入654千克常溫水(25°C左右)，加入上述復配實施例3復配好的產(chǎn)物一 300千克，攪拌至均勻后，緩慢加入上述復配實施例3復配好的產(chǎn)物二 46千克，攪拌至均勻即得煅后焦成品料倉專用抑塵劑。實施例4在反應釜中加入660千克常溫水(25°C左右)，加入上述復配實施例4復配好的產(chǎn)物一 282千克，攪拌至均勻后，緩慢加入上述復配實施例4復配好的產(chǎn)物二 58千克，攪拌至均勻即得煅后焦成品料倉專用抑塵劑。上述實施例1-4制得的煅后焦成品料倉專用抑塵劑成品為無味的液體，無毒、無害、無腐蝕性，生產(chǎn)制備簡單，可在現(xiàn)場直接配制；配方科學合理，制備工藝簡單、成本低，且安全、環(huán)保。配制后的液體大體呈淡黃色至乳白色，室溫(25°C)密度為O. 98 1.05，pH值為 6. 8-7. 5，粘度(25°C,mPa. s) > 65，機械雜質(zhì)小于 O. 05wt%。
權(quán)利要求
1.一種煅后焦成品料倉專用抑塵劑，其特征在于它由下述重量百分配比的原料制成礦物油19 29% ；乳化分散劑5 8%;聚丙烯酸酯水乳液(固含40wt% -45wt% ) 2 9% ;改性淀粉O. 7 2. 2%;聚丙烯酸鈉O. 15 O. 5%;水520 68% ；其中所述的改性淀粉是水溶性改性淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，其特征在于其中聚丙烯酸酯水乳液質(zhì)量百分含量2 9%，水溶性改性淀粉質(zhì)量百分含量O. 8 2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，其特征在于所述的聚丙烯酸酯水乳液數(shù)均分子量為1000-1400。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煅后焦成品料倉專用抑塵劑，其特征在于所述的乳化分散劑由非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑組成，非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑質(zhì)量比為I : 3，所述的非離子表面活性劑是聚氧乙烯型，所述的陰離子表面活性劑是脂肪酸鹽類表面活性劑。
5.如權(quán)利要求I所述的煅后焦成品料倉專用抑塵劑的制備方法，其特征在于按原料重量百分配比，在裝有機械攪拌的反應釜中，攪拌條件下分批加入19% -29%礦物油和5%-8%乳化分散劑，待其完全均勻后，加入2 % -9 %聚丙烯酸酯水乳液和O. 15 % -O. 5 %聚丙烯酸鈉以及O. 7% -2. 2%改性淀粉，繼續(xù)攪拌下加入52% -68%的水，攪拌至完全均勻，即得到成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煅后焦成品料倉專用抑塵劑及其制備方法。該抑塵劑由下述重量百分配比的原料制成2-9％聚丙烯酸酯水乳液，0.15-0.5％聚丙烯酸鈉，0.7-2.2％改性淀粉，5-8％乳化分散劑，19-29％礦物油和52-68％。其中聚丙烯酸酯水乳液，分子量為1000-1400，是由丙烯酸，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，丙烯酸鈉經(jīng)聚合反應得到。當被霧化噴灑在煅后焦成品料倉的煅后焦顆粒表面及霧化噴灑在受污染的空氣中時，可以形成一種具有較強粘附能力的類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。同時粉塵會相互粘結(jié)在一起，從而有效抑制粉塵微粒分散和飄移，是一種能有效抑制煅后焦粉塵微粒的產(chǎn)品。
文檔編號C09K3/22GK102618218SQ20121004221
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者夏崢嶸, 宋剛, 李松杰, 李鳴, 楊君, 王洋, 田建軍, 鄧凱, 陳昌青, 馬斐 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司石化分公司