Состав для предупреждения самонагревания углеродистых материалов

,92, Бюл.кий госуд рствен ниник кая ьше лем остиг.ЯР чиваеих вод- в ф и "ф ываетв хлоридовводят смачи т епГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЗНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР верситет(56) Скочннский А,А. и др. Исследование о применении антипирогенов при борьбе с рудничными пожарами. М,: Изд-.во АН СССР, 1954, с. 238.Маевская В,М. Изыскание антипирогенов для профилактики и тушения эндогенных пожаров. - Реф. сб. Тех- ника безопасности, охрана труда и гор носпасательное дело, 1968, У 7 (13) с, 32-38.(54) СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЯЩЕНИЯ САМО- НАГРЕВАНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно к технике безопасности, и можетбыть использовано для профилактической обработки разрыхленных углеродис-.тых материалов на открытых разработках и на складах.,Известны антипирогены, применяемыедля предупреждения самонагреванияматериалов, в качестве которых используют разуичные неорганические соли, такие как карбонаты и бикарбонатыщелочных и щелочно-земельных металлов,хлориды этих же металпов, например,Са(НСО), НаСО, СаС 1, МсС 1 и .т.д,При.применении в качестве антипирогенов кальция и магния наблюдается(51)521 Р 5/02 э С 09 К 15,/Ф) 2 (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для профилактической обработки разрыхленных углеродистых материалов как на открытых разработках, так и на складах. Целью изобретения является снижение химической активности обработанного угля и уме шение теплоты низкотемпературного окисления горной массы. Для этого состав содержит отходы сланцевого производства 5-10 мас.%,.поверхностно-.активное вещество анионйого типа 1-5 мас.% и воду остальное. Комплекснеорганических солей хлоридов, сульфатов натрия, кремния, алюминия и а других элементов входящих в составе отходов сланцевого производства, придает ему свойства эффективного ингибитора. 2 табл скорости сорбции кислород этом концентрация хлорид 10-207" Вследствие недостаточной смамости материалов при обработке,ными растворами хлоридов кальциямагния применение последних оказся не всегда эффективным.С целью улучшения проникающейсобности водных растворокальция и магния в них вватели. лияние антипирогенов на окислиныепроцессы определяют путемки величины тепловыделения ииращения.Теплота окисления углей кислородомвоздуха является важным энергетическим показателем, на основании которогосудят о механизме и глубине протеканияпроцесса.Значение тепловых эффектов, отнесенных к 1 мл поглощенного кислорода,в обычных условиях равно 13,821,2 Лж/мл, а после применения антипирогенов снижается в 3-4 раза,Применение антипкрогенов со смачивателем снижает поверхностные натяжения раствора антипирогена с 75 до30 дин/см, тем самьм повьнная его смачиваюцие свойства.Известен также состав, где в качестве основного антипирогена применяется 103- ньп раствор повареннойсоли, 20Применение водного 103-ного растнора имеет следующие недостатки.Планка, образованная преимущественноиз ИаС 1, на угле дает трещины вслед,ствие испарения воды и обнажает актив ные центры угля, что позволяет кислороду воздуха взаимодействовать с ними,стособстиуя этим самонагреванию угольного массива, Кроме того применениер качестве аптипцрогенов поваренной 30соли экономически нецелесообразно.Известно прмеене в качестве антипирогена воды глубинной части озераИссык-Куль.Применение в качестве антипирогена 35воды глубинной части озера Исськ-Кульимеет следующие недостатки; трудоемкость доставки воды непосредственнок угольным массивам; небольшая.концентрация основных солей в глубинной 40воде озера Исськ-Куль, что незначительно снижает химическую активностьугля.Цель изобретения - снижение хглической активности и уменьшение теплоты низкотемпературного окисления угляПоставленная цель достигается тем,что в составе для предупреждения самонагревания. углеродистых материалов ис 0пользуют отходы сланцевого производства, галит (ИаС 1), поверхностно-.активное вещество (НАВ) анионного типа иводу пр следующем соотношении компонентов, мас.Х:Отходы сланцевогопроизводства 5-10МВ анионного типаВода ОстальноеОтходы сланцевого производства представляют собой кристаллическое нетоксичное вещество светло-коричневого цвета, легко растворимое в воде,Химическая характеристика отходов сланцевого производства, г/л:Ма. 320-330С 1 510 в 5Ге оьщ 40-501 т + 1-2Л 1+ 8-108+4 15-20ВОс12-14Сумма катионов 440-455Сумма анионов 525-545Комплекс неорганических солей хлоридов, сульфатов натрия, кремния, алюминия и др. элементов, входящих в состав отходов сланцевого производства, придает ему-свойства эффектиного ингибитора окисления.Применение в качестве антипирогена галита (ИаС 1) позволяет получить дешевые составы антипирогена, так как предлагаемь продукт является отходом,ПАВ анионного типа - соли сульфоновых кислот (алкиларилсульфатъ металлов) К-БО 1 е известны как эффективные смаватели поверхности углеро дистых материалов. Растворяясь и поглоцаемой иоде, предлагаемая соль образует пленку раствора солей, препят- ствующую испарению влаги из угля и доступу кислорода к угольной поверхности. Потеря влаги начинается при температуре, значительно превышающей 10,ОС, что обусловливает длительность действия галцта (МаС 1) как ингибитора окисления в условиях низко- температурного окисления угля.Зффектвность предложенного .состава оценивалась по снженцю хческой актвности угля, обработанного антипирогенамц, и уменьшению теплоты низкотемпературного оксленпя.При исследовании Физико-химических свойств углеродистых материалов варьировались концентрации компонентов.Результаты исследований приведены в табл. 1.Как вцдно из табл, 1, наиболее опткальь является состав 4, который имеет наменьшую величину химической активности удельной поверхности, теплоты низкотемпературного окисления. Составы 1 и 5, у которых содержание компонентов не входит в интервал он1709116 Т а б л и ц а 1 Состав . Соотношение компонентов, масЛ Удельнаяповерхность угля, м/г Химическая Теплота низкотемпературного окислеДж/мл активность,мл/г, ч 0,36 0,30 0,25 0,15 0,20 17,6 15,0 . 10.,07,010,0 0,66 0,48 010 0,15 98 94 89 85 85 1 2 4 5 10 1 4 7 10 5 2 3 4 5 Таблица 2 Теплота низкотемпературного Вода Галит (НаС 1) анионногатипа окислени Дж/мл 10 0,63 0,51 0,48 0,62 0,52 0,42 0,28 0,30 0,26 О., 23 20, 15 14, 19, 17,90 О 1 5 99094 тимальных концентраций, имеют худшиефизико-химические показатели. Снижение содержания ПАВ менее 1 мас.% иувеличение свыше 10 мас.% приводит кувеличению химической активности уг,ля и теплоты ниэкотемпературного окисления.П р и м е р. Исследование физико)химических свойств предложенного иизвестного составов.Известный состав, содержащий,мас,%;Поваренная соль 10Вода 90 15Предложенный состав, содержащий,мас.%:Галит (ИаС 1) 5-,10ПАВ аннонного типа 1-5Вода Остальное 20Приготовление составов осуществлялось путем смешения исходных компонентов при нормальных условиях.Результатыисслелования приведеныв табл. 2. 25Как видно из табл. 2, значения химической активности, удельной поверхности, теглоты низкотемпературногоокисления предложенного состава ниже.чем известного. 30Составы, содержащие максимальноеколичество галита (НаС 1) и смачиватеГалит ПАВ анион- Воданого типа Соотношение компонентов, мас,% ля имеют значение химической активности в 4-5 раз ниже, удельной поверхности в 2-2,5 раза меньше и теплоты низкотемпературного окисления в 1,5-2 раза ниже по .сравнению с прототипом.Уголь, обработанный предложенным составом, в реальных шахтных условиях не подвергается окислению, что позволяет эффективно предупреждать зндогенные пожары углесодержащих материалов на разрезах и складах. Формула изобретенияСостав для предупреждения самонагреяания углеродистых материалов, включающий неорганические соли и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, по, с целью снижения химической активности и уменьшения теплоты низкотемпературного окисления угля, он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионного типа, в.качестве неорганических солей он содержит отходы сланцевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:Отходы сланцевогопроизводства 5-10Поверхностно-активное вещество анионного типа 1-5Вода Остальное Химическая Удельная поактивность, верхностьмл/г.ч угля, м/гв 1709116 Продолжение табл.2 Соотношение компонентов, мас,Х Удельная поХимическая тивность Уг.ч верхностьугля, мг Вода Галит (НаС 1) анионноготипа Составитель А,РезникТехред Л,Олийнык, Корректор Л.Пилипенко Редактор Л.Веселовская Заказ 416 Тираж . ПодписноеВНИИА Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЯТ СССР113035, Иосква, ЖРаушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1 4 7 10 5 12 5 1 2 4 5 10 5 90 98 94 89 85 85 83 м 10,44 0,66 0,48 0,25 0,10 0,15 О, 25 0,20 0,36 0,30 0,25 0,15 0,20 0,40 Теплота ниэкотемпературногоокисления,10,3 17,6 10,0 7,0 10,0 16,0