Профилактический состав для пылеподавления и снижения пылепереноса

Авторы патента:

Кондрашева Наталья Константиновна (RU)

C09K3/22 - для защиты от пыли или для пылепоглощения

C09K17/40 - содержащие смеси неорганических и органических соединений

Владельцы патента RU 2761229:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» (RU)

Изобретение относится к охране труда и области защиты окружающей среды в горнодобывающей области и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса при ведении горных работ. Технический результат - эффективность состава с одновременным упрощением состава и улучшением экологических свойств, а также расширение сырьевой базы. Профилактический состав для предотвращения пылевыделения и пылераспространения содержит, мас.%: поливиниловый спирт 2-4; отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05-0,15; сульфонол 0,5-1,5; вода остальное. 2 табл., 5 пр.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2332572, опубл. 27.08.2007 г.), который содержит олеиновую кислоту (0,8-1,2%), соду каустическую (0,4-0,6%), глицерин (0,2-0,4%), остальное - вода (до 100%). Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком указанного состава является то, что состав действует в ограниченном диапазоне температур и склонен застывать при 0°С.

Известен обеспыливающий состав (патент RU № 2029775, опубл. 27.02.1995 г.), включающий компоненты в следующих соотношениях, масс.%: сульфатное мыло или омыленный талловый пек 2-10; полиакриламид 0,05-0,20; вода - остальное.

Недостатками данного состава являются резкое снижение биопродуктивности закрепляемых пылящих поверхностей, а также повышенная радиоактивность компонентов.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2516653, опубл. 20.05.2014 г.), который содержит водный раствор бишофита плотностью 1,01-1,065 г/см³. Состав наносят на зерновой поток путем распыления под давлением, через сеть форсунок на просыпаемый зерновой поток

Недостатком состава является то, что состав содержит хлорид магния (MgCl₂), который способен вызывать коррозию автотранспорта, проезжающего по дорогам.

Известно профилактическое средство «универсину» для борьбы с пылеобразованием и прилипанием (авторское свидетельство СССР №519468, опубл. 30.06.1976 г.), где в качестве растворителя предлагается использовать дистиллятные фракции сернистых нефтей с интервалом кипения 270-410°С - 40-60 масс. % и крекинг-остаток термического крекинга в качестве загустителя - 40-60 масс. %.

Недостатком профилактического средства является неэкологичность составляющих его веществ, резкий запах и горючесть компонентов.

Известна композиция для пылеподавления и локализации радиоактивных продуктов горения после тушения пожара с радиационным фактором (патент RU № 2638162, опубл. 12.12.2017 г.) принятая за прототип, которая содержит водный раствор поливинилового спирта (в пересчете на массовую долю сухого продукта) - 3,0-7,0; пластификатор - 0,1-0,3; поверхностно-активное вещество - 11,0-29,0; вода - остальное. Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком композиции является достаточно сложный многокомпонентный состав; кроме того, поверхностно-активные вещества, которые входят в смесь: неионогенные (ОКСИ ПАВ АП.30) и амфотерные (БЕТА ПАВ АП.45), требуют особых условий хранения.

Техническим результатом является улучшение экологических свойств, повышение эффективности, а также расширение сырьевой базы.

Технический результат достигается тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют сульфонол, а в качестве пластификатора - отход производства биотоплива, который содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, масс. %:

поливиниловый спирт	2-4
отход производства биотоплива
(в пересчёте на чистый глицерин)	0,05-0,15
сульфонол	0,5-1,5
вода	остальное

Заявляемый состав для пылеподавления и снижения пылепереноса включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

- поливиниловый спирт, выпускаемый по ГОСТ 10779-78,

- отход производства биотоплива, представляет собой глицерин с содержанием чистого глицерина 70-80%, а также различных примесей - органические и неорганические соли, мыла, спирты),

- сульфонол, выпускаемый по ТУ 20.41.20-135-07510508-2020,

- вода.

Поливиниловый спирт является плёнкообразующим веществом, который образует плёнку на поверхности материала, предотвращая дальнейшее пыление обработанной поверхности. При содержании поливинилового спирта в диапазоне от 2 до 4 %, на поверхности образуется устойчивая плёнка.

В качестве пластификатора используется сырой глицерин, являющийся отходом производства биотоплива. При содержании пластификатора - глицерина в диапазоне от 0,05 до 0,15 %, состав обладает устойчивым пенообразованием.

Сульфонол является анионоактивным поверхностно-активным веществом, его раствор обладает высокой смачиваемостью, способствует укрупнению пылевых частиц и тем самым снижению концентрации респирабельной пыли в воздухе. При содержании сульфонола в диапазоне от 0,5 до 1,5 % состав обладает необходимым временем защитного действия.

Предлагаемый пылеподавительный состав при высыхании дает сплошное покрытие и обладает продолжительным временем защитного действия.

Предлагаемый пылеподавительный состав получают путём смешения компонентов.

Профилактический состав для пылеподавления и снижения пылепереноса поясняется следующими примерами.

Полученный пылеподавительный состав для горнотранспортной промышленности представляет собой прозрачный раствор.

Пример 1. 1 г поливинилового спирта растворяют в 99,89 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,01 г, перемешивают, потом вводят 0,1 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 2. 2 г поливинилового спирта растворяют в 97,45 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05 г, перемешивают, потом вводят 0,5 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 3. 3 г поливинилового спирта растворяют в 95,9 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,1 г, перемешивают, потом вводят 1 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 4. 4 г поливинилового спирта растворяют в 94,35 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,15 г, перемешивают, потом вводят 1,5 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 5. 5 г поливинилового спирта растворяют в 92,8 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива 0,2 г в пересчёте на чистый глицерин, перемешивают, потом вводят 2 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Качественный и количественный (%, масс) состав пылеподавляющих составов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Качественный и количественный (% масс.) состав пылеподавляющих составов

Перечень компонентов	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Состав 4	Состав 5
Поливиниловый спирт	1	2	3	4	5
Сульфонол	0,1	0,5	1	1,5	2
Отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин	0,01	0,05	0,1	0,15	0,2
Вода	остальное	остальное	остальное	остальное	остальное

Физико-химические характеристики составов и их пылеподавляющие свойства пылеподавляющих составов представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические характеристики составов и их пылеподавляющие свойства

Показатели	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Состав 4	Состав 5
Плотность, кг/м³	1002	1006	1010	1014	1021
Вязкость при 20°С, м²/c	0,62*10^-6	5,07*10^-6	12,09*10^-6	33,71*10^-6	50,13*10^-6
Степень окомкования пылящего материала сразу после обработки составом, %	98	100	100	100	100
Степень окомкования пылящего материала через 7 дней после обработки составом, %	82,2	90,3	95,2	92,1	96,8

Эффективность применения предлагаемого состава изучали по степени окомкования материала, обработанного изучаемыми составами.

В составах №2, №3, №4, №5 степень окомкования сразу после обработки составляет 100%, а спустя 7 дней после обработки 90,3%, 95,2%, 92,1%, 96,8% соответственно. Это позволяет снизить количество респирабельной пыли, которая может быть поднята в воздух порывами ветра на отвалах.

При содержании поливинилового спирта более 4% и сульфонола более 1,5% наблюдается сильное увеличение вязкости раствора, и его затруднительно распылять форсункой.

При содержании поливинилового спирта менее 2% и сульфонола менее 0,05% снижается степень окомкования материала.

Использование глицерина из отходов производства биотоплива позволяет расширить сырьевую базу для получения пылеподавительных составов.

Таким образом, заявляемый пылеподавительный состав позволит улучшить аэрологию местности и снизить количество респирабельной пыли в воздухе.

Профилактический состав для предотвращения пылевыделения и пылераспространения, содержащий поливиниловый спирт, пластификатор, поверхностно-активное вещество и воду, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют сульфонол, а в качестве пластификатора – отход производства биотоплива, который содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

поливиниловый спирт	2-4
отход производства биотоплива
(в пересчёте на чистый глицерин)	0,05-0,15
сульфонол	0,5-1,5
вода	остальное

Изобретение относится к средствам для пылеподавления на автодорогах и карьерах. Раскрывается состав для пылеподавления, содержащий дихлорид кальция, характеризующийся тем, что дополнительно содержит пропан-1,2-диол, неионогенные ПАВ и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%: дихлорид кальция - 25-35, пропан-1,2-диол - 3-7, неионогенные ПАВ - 1-3 и воду до 100.

Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и метод его подготовки и использования // 2693125

Физико-химический комплексный ингибитор для контроля самопроизвольного возгорания низкосортного угля и методы его подготовки и использования. Комплексный ингибитор состоит из хелата и аттапульгита, при этом хелат образован путем хелатирования проантоцианидина с хлоридом кальция.

Смачиватель для подавления угольной пыли // 2689469

Изобретение относится к горной, металлургической, химической и другим отраслям промышленности, в частности угледобывающей, и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса в угольном производстве. Технический результат заключается в повышении эффективности смачивателя для подавления угольной пыли за счет увеличения продолжительности эффективного действия пенного состава, улучшения смачиваемости поверхности частиц угольной пыли, а также в связи с обеспечением возможности склеивания частиц угля для прочного закрепления пылящих поверхностей за счет сродства полярности льняного масла и частиц угля и способности льняного масла полимеризоваться на свету.

Профилактическая смазка для предотвращения прилипания, примерзания и смерзания вскрышных горных пород // 2685671

Изобретение относится к производству профилактических средств, которые предназначены для предотвращения прилипания и примерзания вскрышных горных пород к поверхностям горно-транспортного оборудования, а также смерзания вскрышных горных пород в своей массе. Профилактическая смазка по изобретению содержит смесь легкого газойля замедленного коксования с пределом выкипания от 165 до 245°C и тяжелого газойля замедленного коксования с пределами выкипания от 245 до 360°C в массовом соотношении 1:1 в количестве 95-98 мас.% и гудрон в качестве загущающей добавки в количестве от 2 до 5 мас.%, подогретый до температуры 70-80°C.

Состав для предотвращения самовозгорания угля при хранении и транспортировке // 2665943

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для предотвращения эндогенных пожаров в складах, при транспортировке в вагонах путем обработки поверхности угля антипирогеном. Техническим результатом заявляемого состава для предотвращения самовозгорания угля при хранении и транспортировке является понижение пожароопасности, увеличение кратности использования (уменьшение периодов обработки между загрузками сырья).

Состав для предотвращения самовозгорания угля при хранении и транспортировке // 2623755

Способ получения подавляющей горение суспензии, содержащей измельчённую топливную золу, для локализации пожаров на угольных месторождениях // 2584186

Изобретение относится к средствам подавления и предотвращения пожаров в угольных месторождениях. Техническим результатом является повышение эффективности подавления огня и охлаждения областей возгорания на угольных месторождениях.

Способ получения гетерогенного грунтового композита из отходов обогащения железных руд // 2535852

Изобретение относится к экологии и может быть использовано при производстве строительных материалов. В способе получения гетерогенного грунтового композита из отходов обогащения железных руд - ООЖР, содержащих оксиды железа, включающем обработку ООЖР соляной кислотой, на первой стадии указанную обработку осуществляют соляной кислотой технической 30-33% концентрации при 80-90°С в течение 2 часов при стехиометрическом соотношении компонентов исходя из содержания железосодержащих компонентов в отходах, затем на второй стадии осуществляют нейтрализацию полученного на первой стадии хлорида железа щелочным агентом до рН=7, удаление жидкой фазы после отстаивания в течение 1 часа и обезвоживание готового продукта до влажности, соответствующей полной влагоемкости продукта в пастообразном состоянии.

Способ закрепления пылящих поверхностей // 2513786

Изобретение относится к области защиты окружающей среды в железорудной, угольной, строительной, энергетической отраслях промышленности и может быть использовано для закрепления эрозионно опасных пылящих поверхностей полиминерального состава в хвостохранилищах, золоотвалах, на отвалах горных пород, а также на радиоактивно загрязненных территориях и обочинах автомобильных дорог.

Смачиватель для подавления угольной пыли // 2495250

Изобретение относится к пылеподавлению и может быть использовано в горной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Смачиватель для подавления угольной пыли содержит алкилбензосульфокислоту, гидроксид натрия, неонол, этиловый спирт, карбамид, хлорид кальция, бишофит, отдушку и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкилбензосульфокислота - 11,3-14,3; гидроксид натрия - 6,0-9,05; неонол - 14,0-17,9; этиловый спирт - 1,25-1,75; карбамид - 1,3-1,7; хлорид кальция - 1,25-1,75; бишофит - 1,25-1,75; отдушка - 0,2-0,5; вода - 50-53,5.

Состав для пылеподавления "антипыль" и способ его применения // 2758145