Состав для смачивания угольной пыли

 

СОСТАВ ДЛЯ СМАЧИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ, включающий диэтаноламиды синтетических жирных кислот и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смачивания тонкодисперсной пыли углей средней стадии метаморфизма, он дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов , мас.%: Диэтаноламиды синтетических жирных кислот 0,15-0,40 Поливиниловый спирт 0,04-0,125 ВодаОстальное g сл с:

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1И

3(5ц Е 21 F 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3582497/22-03 (22) 22.04.83 ,(46) 07.08.84. Бюл.929 (72) И.Б.Зубкова, Л.Г.П!аранина и М.З.Плевако (71) Донецкий государственный университет и Донецкий медицинский институт им. И.Горького

i(53) 622.807(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9543766, кл. F. 21 5/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9834355, кл. F 21 Г 5/00, 198 1 (прототип). (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ! С!"!АЧИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ, включающий диэтаноламиды синтетических жирных кислот и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности смачивания тонкодисперсной пыпи углей средней стадии метаморфизма, он дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Диэтаноламиды синтетических жирных кислот О, 15-0,40

Поливиниловый спирт 0,04-0, 125

Вода 0ròàëüHîe

1106908

Изобретение относится к горнодобы вающей промышленности и предназначено для увлажнения угольных пластов, а также для пенного способа пылепо" давления. 5

Известно использование моноэтанол-. амидов СЖК в качестве смачивающих компонентов для пылеподавления )1) .

Однако данный состав недостаточно эффективно подавляет угольную пыль, 10

Наиболее близким к изобретению является состав j2) для смачивания угольной пыли, включающий мас, :

ДЭА СЖК фракции С1О- С, до 0 2, вода остальное. 15

Однако известный состав отличается недостаточным смачиванием тонкодисперсной пыли (менее 50 мкм) углей средней стадии метаморфизма ("Ж",,"К", "ОС"), наиболее распространенных 20 в Донбассе.

Цель изобретения — повьппение эффективности тонкодисперсной пыли углей средней стадии метаморфизма, Цель достигается тем, что состав 25 для смачивания угольной стыли, вклю-. чающий диэтаноламиды синтетических жирных кислот (ДЭА СЖК) и воду, доч полнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении, З0 мас. :

Диэтаноламиды синтетических жирных 0,15-0,40 кислот

Поливиниловый спирт 0,04-0, 125

Вода Остальное

Добавка ПВС улучшает на 25-30 вспенивание (по сравнению с известным), и увеличивает время жизни пены в 40

3"4 раза. Кроме того, добавка ПВС изменяет кинетику разрушения пены, I и.она становится пригодной для предварительного увлажнения, поскольку через 2-3 ч после нанесения пена разру-45 шается наполовину и в дальнейшем яв ляется устойчивой в течение суток.

Сохранение на поверхности угля пенной пленки в течение 24-36 ч позволяет использовать метод предварительной 50 ,обработки. Данный состав пригоден и для увлажнения угольного массива водным раствором. Но в этом случае идет большой расход самого реагента и намного большее расходование воды, 55 следовательно, повышенче влажности в зоне выработки и самого угольного массива.

При пылеподавлении пеной требуется моментальная выемка угля. При предварительном увлажнении водными растворами время до начала выемки неограничено. Это обеспечивает пропнтку угольного массива, более дейст- венное смачивание мелкодисперсных частиц, попадающих в организм человека через дыхательные пути. Положительными сторонами являются устранение контакта человека с пеной высокой кратности (обычно пенообраэователи являются раздражающими факторами для кожи и слизистой оболочки человека), упрощение технологического процесса и сйижение коррозии шахтной аппаратуры. Следовательно, предлагаемая смесь способствует улучШению условий труда шахтеров.

В отличие от известногд (только на антраците и "Д") предлагаемый состав расширяет область пылеподавления на углях марок "Ж", "К,"ОС .

Предлагаемая смесь составлена с учетом необходимости понижения твердости угольного массива и повьпнения пенообразования раствора. В качестве основы выбран ДЭА СЖК фракции С - С в результате измерения поверхностного натяжения растворов.

Определение смачиваемости yrneA проводят методом пленочной флотации.

Поверхностную активность реагентов оЛределяют с помощью оценки поверхностного натяжения по методу Ребиндера.

В табл. 1 приведены данные испытаний поверхностного натяжения ДЭА СЖК различных фракций.

Из данных табл.1 видно, что ДЭА всех. фракций пригодны для использования в качестве основы для компоэи/ ций пылеподавителей. Следует отметить, что при концентрации О, 1-0,2 мас.

ДЭА всех фракций СЖК обладает 100Х-ным смачивакнцим эффектом по отношению к углям средней стадии метаморфизма. ,Наилучший результат дает ДЭА низшей

ФракФ и С6- С . Поэтому ДЭА этой фракции были выбраны в качестве летательного объекТа исследования.

Для улучшения пенообразуккцих и смачивающих свойств используются добавки лоливинилового спирта (IIBC), ПВС представляет собой нетоксичное высокомолекулярное вещество, широко применяемое в медицине, 1106908

Й, дин/см

Концентрация, мас . Ж

Фракции

С-С, 70,0

О, 001

0,01

63,0

0,1

36,8

0,2

30,1

С„; С б

0, 001

69,2

0,01

59,8

0,1

46,8

0,2

41,5

О, 001

С„-, C?o

71,9

0,01

65,5

0,1

40,0

0,2

39,4

О, 001

72,8

0,01

71,5

0,1

54,6

0,2

48,5

В табл.2. приведена зависимость скорости смачивания образцов углей марки "К" от соотношения компонентов (нижний предел ПВС и верхний предел

ДЭА.СЖК Сь- Сд и наоборот).

При выборе оптимальных соотношений компонентов выявлены (табл.2) наиболее эффективные составы ДЭА:ПВС

80:20 (4: 1) и 75:25 (3: 1).

Для характеристики смачивающей спбсобности предлагаемой композиции в пределах концентраций ДЭА СЖК

Сь- С от 0,2 до 0,5Х и соотиошений добавок ДЭА СЖК: ПВС 3:1 и 4:1 приведены результаты измерения поверхностного натяжения, пенообразования (кратности, времени жизни пены).

Для определения скорости смачивания используется метод пленочной флотации как критерий пылепоглотительной способности реагентов. Испольэовал" ся уголь марок "А", "К", "Ж" дисперсности 0-125 мкм, а также пыль размером менее 20 мкм,т.е. самые опасные для организма формы.

В табл.3 приведены физико-химические параметры композиций на основе ДЭА СЖК фракции С - С и ПВС.

Предлагаемый состав имеет следую10 щие преимущества. доступность дешевизна компонентов (поскольку СЖК являются отходами производства), обладает высокой смачивающей способностью, обеспечивает поглощение мелfS кодисперсных (т.е. самых опасных) фракций угольной пыли, уменьшает прочность угля в среднем на 7-8Х нетоксичен, а также обладает полной биоразлагаемостью. Причем возмож-

20 но применение этого состава для пылеподавления угольной пыли всего метаморфического ряда.

:Т а блица 1

1106908 б дин/см э

ДЭА

7,8

30,0

100

29,6

7,9

90

23,8

16,0

80

27,9

16,0

29,7

11,0

40

30,0

9,5

6,2

32,5

50

2,5

60

31,8

70

2,4

30

33,1

25

34,2

2,3

20

34,5

1,3

36,6

Ою7

100

36.8

Уголь

Соотношение

Марка

Вещество

Ф1Ки

0-125

0,5

8,7

ДЭА

0,2

3,8

0,1

211

0,2

ДЭА

3:1

0,2

ПВС

33,0

0,2

ДЭА

4. 1

0,7

ПВС

100,0

Соотношение компонентов

ПВС т

ФЮВ Ю ю ю Ю ю Фь м

Дисперсность, мкм

Состав композиции

Концентрация, вес.Й

Таблица 2

Скорость смачивания мг/с

Т а б л и ц а 3

Скорость смачивания,мг/с

1106908

0,5

ДЭА

16,0

3:1

0,5

4:1

0,5

16,0

ДЭА

ПВС

0,5

0,2

ДЭА

3:1 о,г

ПВС

0,2

ДЭА

4:1

0,2

ПВС

0,5

ДЭА

3:1

0,5

ПВС

0.5

ДЭА

5О

4:1

0,5

ПВС

ДЭА

0,2

0" 125

"А"

3:1

0,2

ПВС

0,2

ДЭА

4:1

0,2

ПВС

0,5

ЛЭА! оо

3:!

0,5

ПВС

0,5

ДЭА

4:1! оо

0,5

ПВС

0,5

ДЭА

3:1

0,5

8,0

ПВС

0,5

ДЭА

4:1

0,5

12,0

ПВС

0,2

ДЭА

5,0

3:1

0,2

ПВС

0,2

ДЭА

4:!

0,2

7,5

ПВС

1 2

"Ж" 0-125 нА Менее 20

3 J 4

Продоюпкение табл.3

1 ° (1О

1106908

Продолжение табл.З

0,5

ЛЭА

Менее 20

10,2

Зт!

0,5

ПВС

0 5

ДЭА

7,6

0,5

ПВС

0,2

ДЭА

3:1

0,2

ПВС

0,2

ДЭА

6,8

4:1 0,2

ПВС

0,5

ДЭА

Менее 20

6,7

3:!

0,5

ПВС

0,5

ДЭА

4:!

10,0

0,5

ПВС

ДЭА

0,2

4,0

3:1

ПВС

ДЭА 0,2

ПВС 0,2

Известный О, 2

4:1

4,0

4,0

"А"

0-50

ДВ (предлагаемый) 0,2

0" 125

4,2

Составитель И. Федяева

Редактор Н. Лазаренко Техред M.Ãåðãåëü

Корректор Г.Огар

Заказ 5738/23 Тираж 427

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4

2 3,4 5 6