Состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем

 

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано в железорудной , угольной и строительной отраслях. Цель изобретения - повьшение эффективности закрепления. Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.%: жидкое стекло 4-8; акрилат 0,08-0,24;. акриламид натрия 0,01-0,03; акрилонитрил 0,01-0,03; вода - остальное. В качестве вяжущего сополимера используют акрилат, акриламид натрия и акрилонитрил. Этот сополимер способствует приданию пленочному покрытию прочности, эластичности и долговечности . Готовят состав путем заполнения емкости водой с последующим введением в нее компонентов. Полученным раствором обрабатьшают поверхность полиминеральной системы. Нанесение покрытия желательно осуществлять в солнечную погоду при т-ре воздуха 10-20 С и выше. 1 табл. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 F 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4087326/22-03 (22) 15.07.86 (46) 15.01.88. Бюл. Р 2 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) И.И. Мнушкин, И.Л. Гуменик, А.С. Матвеев и В.А. Сиротюк (53) 622.817(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1190067, кл. Е 21 F 5/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1086184, кл. Е 21 F 5/00, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПЫЛЯЩИХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОЛИМИНЕРАЛЬНЫХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано в железорудной, угольной и строительной отраслях. Цель изобретения — по„„SU„„1 66649 А1 вышение эффективности закрепления.

Состав содержит следующие компоненты при их соотношении, мас.7.: жидкое стекло 4-8; акрилат 0,08-0,24;. акриламид натрия 0,01-0,03; акрилонитрил 0,01-0,03; вода . — остальное. В качестве вяжущего сополимера используют акрилат, акриламид натрия и акрилонитрил. Этот сополимер способствует приданию пленочному покрытию прочности, эластичности и долговечности. Готовят состав путем заполнения емкости водой с последующим введением в нее компонентов. Полученным раствором обрабатывают поверхность полиминеральной системы. Нанесение покрытия желательно осуществлять в солнечную погоду при т-ре воздуха 10-20 С и выше. 1 табл.

136 66

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в железорудной, угольной, строительной, энергетической

5 отраслях промышленности для закрепления пылящих поверхностей.

Цель изобретения — повышения эффективности закрепления пылящей поверхности, увеличение прочности покрытия и, как следствие, его долговечности, снижение расхода жидкого стекла.

Сущность изобретения заключается в том, что закрепление пылящей поверхности и увеличение срока существования защитного слоя производится путем нанесения водно-капельной смеси жидкого стекла, в котором дополнительно содержится.сополимер . 20 гидролизованного полиакрилонитрила, способствующий приданию пленочному покрытию прочности, эластичности и, как следствие, долговечности.

Пример. На промплощадке гор- 25 но-обогатительного комбината в металлической емкости объемом 5000 л предварительно готовится раствор смеси в следующей последовательности. Сначала емкость заполняется водой до объема 4795-4585 л, затем в этот объем добавляется 200-400 кг жидкого стекла и тщательно перемешивается в течение 3-5 мин. Потом добавляется гидролизованный полиакрило35 нитрил, являющийся сополимером акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила (акрилата натрия — 4 — 12 кг, ак— риламида 0,5-1,5 кг, акрилонитрила—

0,5-1,5 кг), который в промышлен- 40 ности выпускается под техническим названием "Гипан", Сополимер акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила обладает хорошим структурообразующим свойством в соотношении компонентов 80:10:10. После перемешивания в течение 3-5 мин осуществляется отбор 2-3 проб и проводит- ся химический контроль приготовленного состава, который должен иметь следующее соотношение ингредиентов, Ж: жидкое стекло 4-5; сополимер акрилата натрия, акриламида и акрило-нитрила 0,1-0,3 (акрилат натрия

0,08-0,24, акриламид 0,01-0,03, акрилонитрил 0,01-0,03); вода 95,991, 7.

Приготовленный раствор перекачивается в бак автомобиля, обору49 2 дованного гидромонитором-оросителем на базе автомобиля КРАЗ-222 и транспортируется к месту локализации пылящего источника.

Полученным раствором обрабатывается поверхность полиминеральной системы (отвала, хвостохранилища, откосов, 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 65% кварцем, карбонатами до 257, магнетитом до 10Х и имеет следующий химический состав, Ж: SiOz 55,70; Ре20 5-20; FeO

7-13; NgO i 3, СаО 1,5-1,5;

Al О 1,1-2,3.

Нанесение покрытия на поверхность желательно осуществлять в теплую о солнечную погоду при 10-20 С и выше.

Исходя из грансостава отходов горного производства или энергетической промышленности (более 707. мелкодисперсная фракция диаметром менее

0,074 мм) и условия равновесия частиц при воздействии отрывающих сил толщина образующего пленочного покрытия, предотвращающего вынос, должна находиться в пределах 1,0-1,5 см, Это достигается при определенном технологическом режиме, а именно: скорости автомобиля 15 км/ч, рабочем давлении в баке 3-5 атм, что при крупности напыляемьгх капель 0,010,05 мм обеспечит равномерную толщину покрытия. Ширина. полосы напыления состава за один проход автомобиля составляет 25 м, при этом одна заправка автомобиля покрывающим составом (с учетом 57. потерь) обеспечивает покрытие поверхности площадью 1100 м, а расход составит

3,5 л/м .

После нанесения раствора производится замер толщины пропитки. Для этого произвольно выбираются 3-6 точек замера, находящихся на удалении не менее 100 м одна от другой, что обеспечит необходимую достоверность. результатов проверки. Отклонение от нормы (1,0-1,5 см) не должно превышать 107.. Затем производится естественная просушка покрытия до влажности 5-10Х, после чего произз 13 водится отбор проб и проверка на механическую прочность (G, и Q „ ), которая осуществляется на прессе

ПСУ-10 с удельным усилием до 150 кг/см .

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

Введение в состав жидкого стекла сополимера акрилата, акриламида натрия и акрилонитрила при нанесении их на поверхность создает дополнительные силы сцепления (прилипания) между частицами. Кроме этого, введение сополимера за счет его структуры делает пленочное покрытие водостойким и придает ему эластичность, что способствует увеличению срока его существования в 1,6-2,2 раза.

Ожидаемая эффективность способа достигается в результате повышения прочности покрытия в 1,6-2,2 раза и снижения в 3-5 раз расход жидкого стекла.

Для определения оптимального состава закрепителя и режима были покрыты три участка хвостохранилища растворами, указанными в таблице.

Поверхность участков обрабатыва-. лась растворами соответственно при давлении 3-5 атм и просушивалась в течение 1-3 сут. Затем они многократно увлажнялись (15-20 раз, что соответствует среднему годовому количеству осадков для района Кривбасса — 430 мм) и последовательно просушивались в течение 3-5 дней до влажности пленочного покрытия 5-10 .

После этого отбирались пробы пленочного покрытия и оценивались его прочностные показатели. Предел прочности на сжатие (G, ) определялся на образцах (предварительно отшлифованных) размером 30 30 45 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 каж66649

4 дого раствора провели по 5 контроль. ных замеров.

Результаты испытаний пленочного

5 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, : жидкое стекло 8; сополимер акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила 0,3 (акрилата натрия 0,24, акриламида

0,03, акрилонитрила 0,03), вода

91,7.

Для сравнения были проведены аналогичные испытания покрытия, являющегося прототипом. Как показали ре20 зультаты проверки, пленочное покрытие, полученное в результате обработки поверхности раствором, имеющим состав, : жидкое стекло 20; мел

16; вода 64, после его обработки дож25 девой водой в 1,6-2,2 раза уступает по прочности показателям предлагаемому способу (т.е.б = 5,2 кг/см, б „, = 0,23 кг/см ). Следовательно, применение предлагаемого состава

ЗО для покрытия пылящих поверхностей полиминеральных систем увеличит срок их существования в 1,6-2,2 раза и составит ориентировочно 16-20 мес.

Формула и з о б р е т е н и я

Состав для закрепления пылящих поверхностей полиминеральных систем, включающий жидкое стекло, органичес4о кое вяжущее и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности закрепления, он содержит в качестве органического вяжущего сополимер акрилата натрия, 4В акриламида и акрилонитрила,при следующем соотношении компонентов, мас. :

Жидкое стекло 4-8

Акрилат 0,08-0,24

ВО Акриламид натрия 0,01-0,03

Акрилонитрил О, 01-0, 03

Вода Остальное

1366649

Условный

Составные компоненты смеси и их процентное соотношение в растворе

Прочнос ть номер участка

7,2

0,32

9,6

0,52

17,6

0,65

Составитель И. Федяева

Техред Л.Олийнык Корректор В. Гирняк

Редактор М. Товтин »

Заказ 6798/30 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Жидкое стекло 4, сополимер акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила

О, 1 (акрилата натрия 0,08, акриламида 0,01, акрилонитрила 0,01, вода 95,9

Жидкое стекло 6, сополимер акрилата натрия, акриламида и акрилонитрила

0,2, (акрилата натрия О, 16, акриламида 0,02, акрилонитрила 0,02, вода 93,8

Жидкое стекло 8, сополимер акрилата натрия, акриламида натрия и акрилонитрила 0,3, (акрилата натрия

0,24, акриламида 0,03, акрилонитрила 0,03), вода 91,7 на сжатие на растяжение (ca. cp) (раст. ср) кг/см кг/см2