Состав для смачивания угольной пыли

 

1. СОСТАВ ДЛЯ СМАЧИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ, включающий-диэтанола а1ды синтетических жирных кислот фракции ,j, натриевую соль кубового остатка синтетических жирных кислот и воду, отличающийе я тем, что, с целью повышения эффективности подавления тонкодисперсной пыли и повышения устойчивости растворов при контакте с поливалентными ионами, он дополнительно содержит натриевую соль полифосфорных кислот при следующих сботношениях компонентов , вес.%: Диэтаноламиды синтетических кислот фракции 0,025-0,160 ю Натриевая соль кубового остатка синтетических жирных кислот 0,005-0,100 Натриевая соль полифосфорных кислот 0,005-0,200 г ВодаОстальное 2. Состав по П.1, о т л и ч a ) щ и и с я тем, что в качестве натриевой соли полифосфорных кислот с он содержит гексаметафосфат натрия, или тринатрийфосфат, или триполифосфат натрия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИН

09} (1И зсбй.Е 21 F 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чивости рас валентными содержит ных кислот компоненс0,025-0,160

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3601324/22-03 .

- (22) 06.06.83 (46) 30. 09.84.Бюл. и 36 (72) Ю.Н.Зубкова и Н.Б.Узденников (71) Донецкий государственный университет (53) 622.807(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 261336, кл. Е 21 F 5/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

В 823597, кл. Е 21 F, 5/00, 1981 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке и 3431479, кл. Е 21 F 5/00, 1982 (прототип). (54)(57) 1. СОСТАВ ДЛЯ СИАЧИВАНИЯ

УГОЛЬНОЙ ПЫПИ, включающий.дизтаноламиды синтетических жирных кислот фракции С„ -С,, натриевую соль кубового остатка синтетических жирных кислот и воду, о т л и ч а ю щ и йе я тем, что, с целью повышения эффективности подавления тонкодисперсной пыли и повьппения устой творов при контакте с поли ионами, он дополнительно натриевую соль полифосфор при следующих сботношениях тов, вес.Ж:

Диэтаноламиды синтетиче ких кислот фракции ю Ъ

Натриевая соль кубового остатка синтетических жирных кислот 0,005-0,100

Натриевая соль полифосфорных кислот 0,005-0,200

Вода Остальное 3

2. Состав по п.1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что в качестве натриевой соли полифосфорных кислот он содержит гексаметафосфат натрия, ! или тринатрийфосфат, или триполи- ф фосфат натрия.

1 11161

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для получения водных растворов смачивающих жидкостей, применяемых для оРошения источников пыпеподавления при добыче, погрузке и транспортироке угля.

Известен состав, включающий омыленные синтетические жирные кислоты ,(CNK) различных фракций в количестве 0,1-2.,0 вес.% и воду (13..

В указанном составе используются высокие концентрации активного вещества, которое является дефицитным 15

Рродуктом.

Известен состав для смачивания угольной пыли, в котором кроме комплекса поверхностно-активных веществ (ПАВ) с полимерами различно20 го класса, используется в качестве электролита триполифосфат в количестве 0,03-0,15 вес.% C23 .

При высоких концентрациях реаген25 тов состав обладает повышенной вязкостью, что снижает его эксплуатационные показатели, особенно, при пониженных температурах.

Наиболее близок к предлагаемомуг по технической сущности и достигае30 мому результату состав для смачива.ния угольной пыли на основе диаэтаноламинов (ДЭА) СЖК фракции С -С и натриевой соли кубового остатка СЖК (КО СЖК) и воды при следующем соот- 35 ношении компонентов, вес.%:

ДЭА СЖК 0 025-О, 160

Натриевая

К0 СЖК О, 005-0 100

Вода Остальное (3), 4О

Недостатком известного состава является невысокая стабильность его водных. растворов при контакте с поливалентными ионами или при приготовлении этих растворов на воде, содержащих поливалентные ионы . При этом натриевые соли КО СЖК при обмене . с катионами (например, Са+) превращаются в водонерастворимые соли и не участвуют в процессе смачивания. Кро-50 ме того, состав характеризуется недостаточно высокой смачивающей способностью по отношению к силикозиоонасной тонкодисперсной угольной пыли. 55

Цель изобретения » повышение эффективности подавления тонкодисперсной ыли и повышение устойчивости растворов при контакте с поливалентными ионами.

Поставленная цель достигается тем, что состав для смачивания угольной пыли, включающий диэтаноламиды синI тетических жирных кислот фракции

С -C, натриевую соль кубового остатка синтетических жирных кислот и воду, дополнительно содержит натриевую соль полифосфорных кислот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Диэтаноламиды

СЖК фракции 0,025-0,160

Натриевая соль

КО СЖК

Натриевая соль полифосфорных кислот 0 005-0,200

Вода Остальное

Использование фосфатов основано ,на их защитном действии по отношении к анионным ПАВ. Эти соли образуют в воде с солями жесткости водорастворимые комплексы. Ионы кальция и магния, находясь в составе комплекса, теряют способность вступать в реакцию обмена с натриевой солью

КО СЖК. ДЭА СЖК фракции C -С„ инеференты по отношению к жесткой оде. Такими солями полифосфорных кислот являются тринатрийфосфат

УаРОц, гексаметафосфат натрия Na, триполифосфат HBTpHH Nct 5Р 040

0 005-0,100

Кроме защитного действия, фосфаты в составе способствуют улучшению смачивающей способности ПАВ. Элект-! ролиты способствуют ускоренному движению молекул ПАВ из глубины раствора к поверхности твердого тела, следствием чего является более быстрая адсорбция их и вытеснение адсорбированного газа, т.е. более быстрая смачиваемость угольных пылинок. Кроме того, лучшее смачивание поверхности угольных пылинок обусловлено и увеличением отрицательного значения электрокинетического потенциала угольной поверхности, вследствие чего- увеличивается сила взаимодействия между углем и раствором смачивателя. Как правило, угольные пылинки отрицательно заряжены. «Ион триполифосфата, например,пятивалентен, поэтому увеличение заряда поверхности идет в большей мере, чем у одногои двухвалентных солей щелочных металлов.

Концентрация компонентов, вес.7

Компоненты

0,025

0,005

0,16

0,025

0,005

ДЭА СЖК

0,16 Соль КО СЖК .

0,10

0,10

Соль полифосфорной кислоты

0,005

99,965

0 20.О

99,970

99,74

99,54

Вода

Скорость смачивания, мг/с

Тип фосфата

Гексаметафосфат

1,3 - 12,0

i 2

13i0

12,0

12,9

f,3

Тринатрийфосфат

13,6

1,2

12 0

1,3

Триполифосфат

М

Состав и свойства прототипа.

3 1116178 4

Для каждой марки угля устанавли- натной температуре и непрерывно перевается(при выборе наилучших условий мешивают. смачивания) строго определенное соот- . - Свойства составов с оптимальным - ношение ДЭА СЖК и соли КО СЖК и при содержанием компонентов при различэтом соотношении добавление опреде- ном содержании электролита (О; 0,005» ленных количеств соли полифосфорных 0 01 О, 1 и 0,2 вес.Х) и ПАВ (О, 1 кислот приводит к максимальной скорос- и 0,2Е) приведены в табл.2-9. ти смачивания тонкодисперсной пыли В таблицах 2,4,6 и 8 представлены определенных углей. Электролит до- данные об увеличении скорости смачибавляют в состав в количестве 0,005- 10 вания тонкодисперсной пыли (О-50мкм)

0,200 вес.7. Повышение концентрации углей "А", "К", "ОС" при добавлении выше верхнего предела может вызвать в состав гексаметафосфата натрия, явления высаливания анионного ПАВ тринайтрифосфата и триполифосфата и понижение стабильности растворов, натрия. нижний предел обусловлен необходимос- 15 В табл. 3,5,7 и 9 приведены дантью,сохранения смачивающих свойств. ные о сохранении высоких смачиваю В табл.1 приведены конкретные щих свойств и повышении устойчивости составы с граничным содержанием ком- водных растворов при контакте с хлопонентов и их свойства. ристым кальцием в количестве 0,02 вес.X

Состав готовят следующим образом. 20 в присутствии натриевых солей полиВ 99,6 мл дистиллированной воды фосфорных кислот. растворяют 0,16 г ДЭА СЖК и 0,04 г Использование предлагаемого состанатриевой соли КО СЖК. В смесь ва позволяет значительно улучшить

ПАВ добавляют 0,2 г гексаметафосфа- санитарно-гигиенические условия труда та натрия. Смесь готовят при ком- 25 горнорабочих угольных шахт.

Таблица

Скорость смачивания пыли угля "А" водными растворами ! предлагаемого состава с граничным содержанием компонентов

1116178

Т а б Jt,и ц а 2

Скорость смачивания пыли угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ 0,2 вес.Ж (вода-дистиллированная) Компоненты

Концентрация компонентов, вес. X

0,10

Oi }0

0,10

0,10

0,10 О, 10

0,10

0,10

0,10

Соль полифосфорных ,кислот

0,01

0,10

0,20

99, 80

Вода

99,79

99,70 99,60

Тип фосфата

Скорость смачивания,мг/с

Гексаметафосфат натрия

12,5

12,9

13,2

14,6

15 6

14,0 15,1

12,5

12,7

13,2

Тринатрийфосфат

Триполифосфат натрия

16,0

12,5

12,9

13,3

14,8

Таблица 3

Скорость смачивания пыли угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ-0,2 вес.Ж (вода содержит хлористый кальций) Концентрация компонентов, вес.Ж

Компоненты

ДЭА СЖК

0,10 0,10

0i1О

0,10

0,10

Соль КО СЖК

0,10 0,10 0,10

0,10

0,10

Соль полифосфорных кислот

0,005 0,01 О, 10

0,20

0,02 0,02 0,02

0,02

0,02

СаС!

Вода

99ь7?5 99 77 99 68 99 58

99,78

Скорость смачивания, мг/с

5,2

l5 1

5,9

14,0

5,4

5,2

5,7

14,9

5,2

Триполифосфат

ДЭА СЖК

Соль КО СЖК

Тип фосфата

Гексаметафосфат

Трииатрийфосфат

0,005

99,795

10,3 12,8

8,9 12,5

9,8 12,6

1116178

1 ,Таблица

Скорость смачивания пыли угля "К" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ 0,2 вес.Ж (вода дистиллированная) Компоненты

0,14

0i14

0,14

0,14

0,14

ДЭА СЖК

Соль Ко Сжк

0,06

0,06

0,06

0,06

0,06

Соль полифосфорных кислот

0,005 0,01 0,10

99,795 99,79 99,70

0,20

99,60

99,8

Вода

Скорость смачивания, мг/с

Тип фосфата

Гексаметафосфат

14,8

15,0

13,5

10,5

10,2

14,6

12,9 .. 14,1

12,9 14,6

10,4

10,2

Тринатрийфосфат

Триполифосфат

10,2

15 0

10,6

Таблица 5

Скорость смачивания пыли угля "К" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации

ПАВ 0,2 вес.Ж (вода содержит хлористый кальций) Компоненты дэА сжк

Соль Ко Сжк

0,14

0,14

0,14

0,14

0,14

0,06 0,06

0,06

0,06

0,06

Соль полифосфорных кислот

0,005 0,01

0,10

0,20

СаС!

0,02

0,02

0,02

0,02

0,02

Вода

99,78 99,775 99,77

99,58

99,68

Скорость смачивания, мг/с

3,8

4,3

8,2

10,4

14,0

3,8

7,5

10,2

13,5

10,5

3,8

4,3

8,0

14,2

Тип фосфата

Гексаметафосфат

Тринатрийфосфат Гриполифосфат

Концентрация компонентов, вес.й

1116178

Таблица 6

Скорость смачивания пыли угля "ОС" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации

Ъ

ПАВ 0,2 вес.7 (вода дистиллированная)

Компоненты

ДЗА СЖК

0,16

0,04 0,04

0,04

0,04

0,04

Соль Ко Сжк

Соль полифосфорных кислот

Вода

Скорость смачивания, мг/с

Тип фосфата

Гексаметафосфат

10,4

10,6

13,9

15,3

11,2

10,4 13,3

t5 0

Тринатрийфосфат!

Триполифосфат

11,8

14,0

10,6

10,4

15 3

Таблица

Скорость смачивания пыли угля "ОС" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ - О," вес,X .(вода содержит хлористый кальций) Компоненты

ДЗА CRK Соль КО СЖК

0,04

Соль полифосфорных кислот

0;005 0 01

0,10

0,20

0,02

0,02

99,78

99,58

Тип фосфата

Гексаметафосфат

Тринатрийфосфат

4,8 5,4 7,9

14,0

10,3

4,8 5,9 8,4

Триполифосфат

10., 5

СаС!

Вода

Концентрация компонентов, вес.7

0,16 0,16 0,16 0,16

0 0,005 0,01 0,10 0,20

99,80 99,795 99,79 99,70 99,60

Концентрация компонентов, вес.Ж

0,16 0,16 0,16 0,16 0,16

0,04 0,04 0,04 0,04

0,02 0,02 0,02

99,78 99,775 . 99,77

Скорость смачиванияр мг/с

4,8, 6,0 8,3 10,4

l2

f àáëèöà 8

1116178

Скорость смачивания пыли. угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ - О, 1 вес.7(вода днстилли1

Компоненты

0,05

0 05

0,05

0,05

Соль полифосфорных кислот

99,90

Вода

Тип фосфата

Гексаметафосфат

Скорость смачивания, кг/с

11,0

1 1 8 12 1 13 2

12,9

Тринатрийфосфат

11,0 11,2 11,9

12,8

13,0

Юриполифосфат с

11,0

11,6 12,0

13,6

13,0! Та блица

Скорость смачивания пьши угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ 0,1 вес.Ж (вода содержит хлористый кальций) Компоненты

ДЗА СЖК

0 05

0,05

Соль Ко СЖК

Соль полифосфорных кислот

0,02

0,02

0,02

99,78 99,68

- 99,88

Вода

Скорость смачивания, мг/с

Тип фосфата

Гексаметафосфат

Тринатрийфосфат

Триполифосфат

Ф

MHHGH Заквэ 6889/26 Тиран 426 Подписное

Фиднап ППП "Патент", r. Ужгород,ya Ïðîåêòíàÿ 4

,:ЭА СЖК ;Соль КО СЖК

Концентрация компонентов, вес.Х

0,05 0,05 0,05

0,05 0,05 0,05

0,005 0,01 0,10 0,20

99,895 99,89 99,80 99,70

Концентрация компонентов, вес.й

0,05 0,05 0,05 0,05

0,05 0i05 0,05 0,05

0005 001 010 020

0,02 0,02

99,875 99,87

33 48 11,1 11 О

30 48 108 110

2,3 5,0> 11,0 11,8