Состав для закрепления пылящих поверхностей

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предотвращения запыленности окружающей среды на хвостохранилищах и засорения прилегающих к ним сельскохозяйственных угодий. Состав для обработки пылящих поверхностей включает 10-15% пластификатора адипинового щелочного (отходов производства капролактама), 15-20% келловейской порошкообразной глины, попутно извлекаемой с железной рудой, и технической воды. Концентрация приготовленного раствора изменяется от 3 до 4 л на квадратный метр обрабатываемой поверхности. Технический результат: повышение прочности и долговечности получаемых покрытий на пылящих поверхностях. 2 табл.

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

Известны способы закрепления пылящих поверхностей, изложенные в патентных материалах /а.с. N 1343093, 1986 г., N 1357599, 1987 г., N 1691538, 1991 г. , кл. E 21 F 5/06 и др./, основанные на создании профилактического слоя на поверхности хранилищ обогатительных фабрик цветной и черной металлургии растворами различных солей и кислот (сульфитно-спиртовой смеси, соляной кислоты, хлористых солей), а также ацетоноформальдегидных смол, растворами жидкого стекла в сочетании с акрилатом и акриламидом натрия. Эти способы являются дорогостоящими и обеспечивают только низкую стойкость покрытия в результате их размыва атмосферными осадками. Кроме того, указанные профилактические средства в большинстве своем недостаточно эффективны или нетехнологичны для использования в условиях отрицательных температур.

Наиболее близким техническим решением в процессе профилактической обработки пылящих поверхностей хвостохранилища является состав для закрепления пылящих поверхностей, в котором с целью повышения эффектности закрепления путем создания непылящего слоя производят щелочную профилактическую обработку, включающую ацетоноформальдегидую смолу, хлористые соли, полиакриламид, сульфитно-спиртовую бражку и др. /см. а.с. СССР N 1317160, опубл. 15.06.1987/.

Из недостатков указанного состава следует отметить его недостаточную эффективность из-за воздействия атмосферных осадков, резко снижающих концентрацию раствора в результате размыва поверхностного слоя, а также высокую стоимость рабочих компонентов, предназначенных для приготовления щелочного раствора.

Задачей изобретения является повышение прочности и долговечности покрытия.

Поставленная задача решается за счет того, что в составе для закрепления пылящих поверхностей, включающем эфир карбоновой кислоты и воду, в качестве эфира карбоновой кислоты используют пластификатор адипиновой щелочной и дополнительно келловейскую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: Пластификатор адипиновый щелочной - 10 - 15 Глина келловейская - 15 - 20 Вода - Остальное В состав пластификатора входят эфиры карбоновых кислот и хлорид натрия.

Концентрация ПАЩ обусловлена тем, что содержание его в составе менее 10% снижает эффект адсорбции за счет недостаточного увлажнения, свыше 15% - эффект увлажнения стабилен и нет смысла насыщать предлагаемый состав ПАЩ.

Содержание келловейской глины определяется ее текучестью: менее 10% глины в составе снижает процесс отверждения, свыше 20% - затрудняет нанесение состава на пылящую поверхность из-за его густоты.

В результате взаимодействия пластификатора адипинового щелочного, содержащего до 30% натриевых солей, с порошкообразной келловейской глиной и тонкодисперсными частицами отходов обогащении железных руд на обрабатываемой поверхности образуется достаточно прочный слой толщиной, изменяющейся от 4 до 6 мм, который проявляет следующие свойства.

В условиях температуры окружающей среды 15 - 30^oC (в летний период) в этом слое имеет место конденсации влаги из атмосферы за счет адсорбционных явлений, обусловленных содержанием натриевых солей до 30% в пластификаторе. При этом образующийся в нижней части профилактического слоя конденсат влаги предотвращает пыление тонкодисперсных частиц в сухую жаркую погоду.

Второй рабочий компонент, содержащийся в растворе, - келловейская глина проявляет следующие технологические свойства в процессе выпадения атмосферных осадков на обработанную поверхность.

1. При увлажнении келловейская глина проявляет максимальную адгезионную активность, направленную на "цементацию" поверхностного слоя, обеспечивающую предотвращение размыва профилактического слоя в процессе выпадения атмосферных осадков.

2. В условиях сухой погоды (15 - 30^oC) келловейская глина способствует упрочнению профилактического слоя путем создания на его поверхности жесткой корочки, препятствующей пылению тонкодисперсных железорудных частиц. Совместная работа двух рабочих компонентов (пластификатора ангидридного щелочного и келловейской глины) обеспечивает надежную устойчивость профилактического слоя в ветреную сухую погоду за счет его постоянного адсорбционного увлажнения в нижней части из окружающей среды, а в периоды выпадения атмосферных осадков имеет место упрочнение этого слоя за счет проявления максимальной адгезионной активности келловейской глины в результате повышения ее влажности.

Результаты экспериментальных работ, выполненных с целью оценки эффективности предложенного способа закрепления поверхности хранилищ отходов обогащения железных руд в зависимости от концентрации раствора и скорости движения воздушного потока, представлены в табл. 1, 2.

Для приготовления раствора вначале смешиваются два компонента (вода + ПАЩ) для получения заданной концентрации, а затем в полученный раствор дозируется порциями до 20%-ного содержания келловейская глина. Количество добавляемой глины ограничивается текучестью раствора. Концентрация расхода приготовленного раствора для каждой серии опытов изменялась от одного до четырех литров на квадратный метр. Указанным раствором подвергались профилактической обработке поверхности, склонные к пылению тонкодисперсных железорудных частиц, размещенных на специальной металлической подложке с последующим размещением в сушильном шкафу для подсушки обработанного материала до 2 - 3% содержания влаги. После высушивания верхний слой материала подвергался ветровой нагрузке с помощью компрессора со скоростью, изменяющейся в пределах 15 - 20 - 25 м/с.

Результаты лабораторных исследований (табл. 1, 2) свидетельствуют о том, что материал, обработанный раствором заданной концентрации, состоящим из воды, ПАЩ и келловейской глины с расходом 3 - 4 л/м², обеспечивает надежную прочность структурных связей пылящих частиц при ветровой нагрузке до 25 м/с как в жаркую сухую погоду, так и в процессе выпадения интенсивных атмосферных осадков.

Формула изобретения

Состав для закрепления пылящих поверхностей, включающий эфир карбоновой кислоты и воду, отличающийся тем, что в качестве эфира карбоновой кислоты используют пластификатор адипиновый щелочной и дополнительно келловейскую глину при следующем соотношении компонентов, мас.%: Пластификатор адипиновый щелочной - 10 - 15 Глина келловейская - 15 - 20 Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4