Состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем

 

СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОЛИМИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ, включающий жидкое стекло и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления за счет увеличения прочности и долговечности покрытия , он дополнительно содержит метакриловую кислоту и метакриламид в сополимере при следующем соотношении компонентов, мас,%: Жидкое стекло 3,000-6,000 Метакриловая кислота0,025-0,120 Метакриламид 0,050-0,080 ВодаОстальное

СОЮЗ СОжТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (и) А

3(5D Е 21 5 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

0,025-0,120

О 050-0 080

Остальное

3 (21) 3538834/22-03 (22) 11.01.83 (46) 15.04.84. Бюл. В 14 (72) И.И.Мнушкин, И.Л.Гуменик, А.С.Матвеев, П.А.Егоров, В.В.Жабо, В.А.Сиротюк и А.Г.Махина (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (53) 622 ° 807.002(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к- 834353, кл. Е 21 F 5/00, 1979.

2. Михайлов В.А. и др. Борьба с пылью в рудных карьерах. М., "Недра", 1981, с. 189-190 (прототип). (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

ПЬЯНЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОГИМИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ, включающий жидкое стекло и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления за счет увеличения прочности и долговечности покрытия, он дополнительно содержит метакриловую кислоту и метакриламид в сополимере при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Жидкое стекло 3,000-6,000

Метакриловая кислота

Метакриламид

Вода

1086

Изобретение относится к горной промыпшенности и может быть использовано для закрепления пылящих поверхностей.

Известен состав для закрепления пылящих поверхностей, состоящий из жидкого стекла, поверхностно активного вещества и воды (1).

Недостатком состава является то, что это покрытие не универсально для 10 ряда полиминеральных систем, отличается низкой прочностью при последующем увлажнении и повторном просушивании.

Наиболее близким к предлагаемому 15 является состав для укрепления пылящих поверхностей, включаюпдй жидкое стекло и воду )2).

Недостатками известного состава являются непродолжительный срок (8 20 мес) существования этого покрытия, низкая прочность при многократном воздействии атмосферных осадков и большой Расход жидкого стекла (20X), Цель изобретения — повышение эф- 25 фективности закрепления пылящей поверхности за счет увеличения прочности и долговечности покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем, включающий жидкое стекло и воду, дополнительно содержит метакриловую кислоту и метакриламид в сополимере при следующем соотношении компонентов, 35 мас.X:

Жидкое стекло 3,000-6,000

Метакриловая кислота О, 025-0, 120

Метакриламид 0,050-0,080

Вода Остальное

Пример. На промплощадке гориообогатительного комбината в металлической емкости объемом 4000 л предвари45 тельно готовится раствор смеси в следующей последовательности. Сначала емкость заполняется технической водой до объема 3878-3752 л, затем в этот объем доб"",à.ëëе!ся 120-240 к" жидкого стекла и тщательно перемешивается в

50 течение 3-5 мин. Потом добавляется

2-8 кг сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловой кислоты 1-4,8 кг", метакриламида

3,2 кг),, который в промышленности

55 выпускается под техническим названием Иетас . Сополимер метакриловой

KHcJIoTbl с метакриламидом обладает

184 2 хорошим структурообразующим свойством в соотношении компонентов 5060 и 50-407. После перемешивания в течение 3-5 мин осуществляется отбор

2-3 проб и проводится химический контроль приготовленного состава, который должен иметь следующее соотношение ингредиентов, %: жидкое стекло 3-6; сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом 0,05-0,2 (метакриловая кислота 0,025-0,12, метакриламид

O,О25-О,О8), вода 96,95-93,8.

Приготовленный раствор перекачивается в бак автомобиля, оборудованного гидромонитором-оросителем на базе автомобиля КРАЗ-222, и транспортируется к месту локализации пылящего источника.

Полученным раствором обрабатывается поверхность полиминеральной системы (отвала, хвостохранилища, от— косов, уступов, автодорог, зол тепловых электростанций). В данном случае обрабатываются сухие пляжи действующих хвостохранилищ или площади хвостохранилищ, временно (на 3-5 лет) законсервированные. Полиминеральная система, рассматриваемая на примере хвостохранилища, составлена до 657 кварцем, карбонатами до 257., магнетитом до 10% и имеет следующий химический состав, %: Si0 55-70;

FegOq 5-20; Fe0 7-ll3; Ng0 1-3;

Са0 1,5-2,5; A1gOg 1,1-2,3.

Нанесение покрытия на поверхность желательно осуществлять в теплую солнечную погоду при температуре воздуха

10-20 С и выше.

Исходя из грансостава отходов горно;о производства или энергетической промышленности (более 707 мелкодисперсная фракция диаметром менее

У

0,074 мм) . и условия равновесия час— тиц при воздействии открывающих сил, толщина образующего пленочного по:-.í!тия, предотвращающего BbiHoc, должна находиться в пределах 1 0 — 1,5 :м.

Это достигается при определенном технологическом режиме, а именно: скорости автомобиля 15 км/ч, рабочем давлении в баке 3-5 атм, что при крупности напыляемых капель 0.0" :-О, 5 мм обеспечивает равномерную толщину покрытия. Ширина полосы напыления ссстана за один проход «вто гбиля cGc тавляет 25 м, при этом одна залоав: =. автомсбиля покрывающим составом (с учетом 57. потерь) обеспеч..вает покры1 0861 тие поверхности площадью 1100 м, а расход составляет 3,5 л/м .

После нанесения раствора производится замер толщины пропитки. Для .— этого произвольно выбираются 3-6 то чек замера, находящихся ка удалений не менее 100 м одна от другой, что обеспечивает необходимую достоверность результатов проверки. Отклонение от кормы (1,0-1,5 см) не должны превы- . 1О шать 10Х. Затем производится естественная просушка покрытия до влажности 5-10Х, после чего осуществляется отбор проб и проверка на механическую прочность (6, и брдст ), на 15 прессе ПСУ-1О с удельньп(усилием до

1"-О кг/см .

Просушку желательно осуществлять без воздействия атмосферных осадков, так как их влияние может несколько 20 изменить состав невысохшего покрытия.

Введение в состав жидкого стекла сополимера метакриловой кислоты с метакриламидом при нанесении их на поверхность создает дополнительные 25 силы сцепления (прклипания) между частицами. Кроме того, введение сополимера вследствие его структуры делает пленочное покрытие водостойким и придает ему эластичность, что щ способствует увеличению срока его существования в 1,5-2 раза.

Для определения оптимального состава закрепителя и режима были покрыты трк участка хвостохранилища растворами, свойства которых указаны в таб" лице. Поверхность участков обрабатывалась растворами соответственно при давлении 3-5 атм и просушивалась в течение 1-3 сут. Затем они многократ-40 но увлажнялись (15-20 раэ, что соответствует среднему годовому количеству осадков для района Кривбасса

430 мм) и последовательно просушивались в течение 3-5 дн до влажности 4s пленочного покрытия 5-10Х. После это84 4 го отбирались пробы пленочного покрытия и оценивались его прочностные показатели. Предел прочности на сжатие (бс ) определялся на образцах (предварительно отшлифованных) размером

30х30х45 мм. Предел прочности на растяжение определялся на образцах, имеющих форму вытянутой восьмерки.

Разрыв при этом происходил по минимальному сечению.

В связи с неоднородностью хвостов для усреднения показателей для каждого раствора провели по 5 контрольных замеров.

Результаты испытаний пленочного покрытия на прочность при различных сочетаниях составных компонентов смеси приведены в таблице.

Как показали результаты эксперимента, наибольшей прочностью обладает покрытие, обработанное при давлении

4 атм следующим составом, Х: жидкое стекло 6, сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом 0,2 (четакриловая кислота 0,12; метакриламид О,О8), вода 93,8.

Для сравнения были проведены аналогичные испытания покрытия, являющегося прототипом. Как показали результаты проверки, пленочное покрытие, полученное в результате обработки поверхкости раствором, имеющим состав, Ж: жидкое стекло 20; мел 16; вода

64,после обработки дождевой водой в 1,5-2 раза уступает по прочноетным показателям предлагаемому способу (т.е..бс,к = 5,2 кг/см,брс ст

О,?3 кг/см ) .

I ъ

Следовательно, примерение.предлагаемого состава для покрытия пылящих поверхностей полиминеральных систем увеличит срок существования покрытия в 1,5-2 раза и составит ориентировочно 14-16 мес.

1086184

Прочность, Kr/ cM2

Смесь состава, У„

Участок, Ф на сжатие на растяже 6 с„) ние

<6 рос;.ср) Жидкое стекло

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислота 0,03, метакриламид

0,02) 0,05

96,95

Вода

5,8

0,28

4,5

Жидкое стекло

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислота 0,09; метакриламид 0,06) 0,15

95,35

Вода

8,7

0,43

Жидкое стекла

Сополимер метакриловой кислоты с метакриламидом (метакриловая кислота 0,12; метакриламид 0,08) 0,2

93,3

Вода

15,3

0,59

Составитель И. Федяева

Редактор С. Лисина . Техред А.Бабинец Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2212/34 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,