Состав для смачивания угольной пыли

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 01) 3(5 Е 21 Г 5/06 г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 1 Ф(71) Донецкий государственный университет и Донецкий медицинскийинститут им. М.Горького(54)(57) СОСТАВ ДЛЯ СМАЧИВАНИЯ УГОЛЬНОЙ ПЫЛИ, включающий диэтаноламиды синтетических жирных кислот и воду, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности смачивания тонкодисперсной пыпи углей средней стадии метаморфизма, он дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас,7:Диэтаноламиды синтетическихжирных кислот О, 15-0,40Поливиниловый спирт 0,04-0, 125Вода ОстальноеИзобретение относится к горнодобы вающей промышленности и предназначено для увлажнения угольных пластов, а такжедля пенного способа пылепо" давления. 5Известно использование моноэтанол-. амидов СЖК в качестве смачивающих компонентов для пылеподавления 11 .Однако данный состав недостаточно эффективно подавляет угольную пыль, 1 ОНаиболее близким к изобретению является состав 121 для смачивания угольной пыли, включающий мас,ДЭА СЖК фракции С 10" С, до 0,2, вода остальное. 15Однако известный состав отличает" ся недостаточным смачиванием тонкодисперсной пыли (менее 50 мкм) углей средней стадии метаморфизма ("ЖК", ОСн), наиболее распространенных 20 Ю Донбассе.Цель изобретения - повьппение эфФективности тонкодисперсной пыли углей средней стадии метаморфизма,Цель достигается тем, что состав 25 для смачивания угольной Пыли, вклю-. чающий дизтаноламиды синтетических жирных кислот (ДЭА СЖК) и воду, доч полнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении,З 0 мас.%:Диэтаноламиды синтетических жирных 0,15-0,40кислотПоливиниловыйспирт 0,04-0, 125Вода ОстальноеДобавка ПВС улучшает на 25-30 вспенивание (по сравнению с известным), и увеличивает время жизни пены в 40 3"4 раза. Кроме того, добавка ПВС изменяет кинетику разрушения пены,/и.она становится пригодной для предварительного увлажнения, поскольку через 2-3 ч после нанесения пена разру 45 шается наполовину и в дальнейшем яв ляется устойчивой в течение суток. Сохранение на поверхности угля пенной пленки в течение 24-36 ч позволяет использовать метод предварительной50 ,обработки. Данный состав пригоден и для увлажнения угольного массива водным раствором. Но в этом случае идет большой расход самого реагента и намного большее расходование водЫ, 55 следовательно, повышенче влажности в зоне выработки и самого угольного массива. При пылеподавлении пеной требуется моментальная выемка угля. Припредварительном увлажнении воднымирастворами время до начала выемкинеограничено, Это обеспечивает пропнтку угольного массива, более дейст-венное смачивание мелкодисперсныхчастиц, попадающих в организм человека через дыхательные пути, Положительными сторонами являются устранение контакта человека с пенойвысокой кратности (обычно пенообраэователи являются раздражающими факторами для кожи и слизистой оболочкичеловека), упрощение технологического процесса и сйижение коррозиишахтной аппаратуры, Следовательно,предлагаемая смесь способствует улучшению условий труда шахтеров,В отличие от известногд (толькона антраците и "Д") предлагаемый состав расширяет область пылеподавленияна углях марок "Ж", "К","ОС",Предлагаемая смесь составлена с учетом необходимости понижения твердости угольного массива и повьпнения пенообразования раствора. В качестве основы выбран ДЭА СЖК Фракции С 4- С в результате измерения поверхностного натяжения растворов,Определение смачиваемости углейпроводят методом пленочной Флотации.Поверхностную активность реагентов оРеделяют с помощью оценки поверхностного натяжения по методу Ребиндера.В табл. 1 приведены данные испытаний поверхностного натяжения ДЭА СЖК различных фракций.Из данных табл,1 видно, что ДЭА всех ФРакций пригодны для использования в качестве основы для компоэи/ ций пылеподавителей. Следует отметить, что при концентрации О, 1-0,2 мас,%ДЭА всех Фракций СЖК обладает 00%-нымсмачивающим эффектом по отношению куглям средней стадии метаморфизма.,Наилучший результат дает ДЭЛ низшей ФРакции С 6- С. Поэтому ДЭА этой фракции были выбраны в качестве летательного объекта исследования,Для улучшения пенообразующих исмачивающих свойств используютсядобавки поливинилового спирта (ПВС),ПВС представляет собой нетоксичноевысокомолекулярное вещество, широкоприменяемое в медицине,1106908 Й, дин/см Концентрация, мас.7. Фракции 70,0 О, 001 0,01 63,0 0,1 36,8 0,2 30,1 Ся С О, 001 69,2 0,01 59,8 0,1 46,8 0,2 41,5 0,001 С- С 71,9 0,01 0,1 40,0 0,2 39,4 О, 001 72,8 0,01 71,5 0,1 54,6 0,2 48,5 В табл.2. приведена зависимость скорости смачивания образцов углей марки "К" от соотношения компонентов (нижний предел ПВС и верхний предел ДЭА.СЖК Сь- Сд и наоборот).При выборе оптимальных соотношений компонентов выявлены (табл.2) наиболее эффективные составы ДЭА:ПВС 80 ю 20 (4 з 1) и 75:25 (3: 1). Для характеристики смачивающей спбсобности предлагаемой композиции в пределах концентраций ДЭА СЖК Сь- С от 0,2 до 0,5 Х и соотношений добавок ДЭА СЖК: ПВС 3:1 и 4:1 приведены результаты измерения поверхностного натяжения, пенообразования (кратности, времени жизни пены). Для определения скорости смачивания используется метод пленочной флотации как критерий пылепоглотительной способности реагентов. Испольэовал" ся уголь марок "А", "К", "Ж" дисперсности 0-125 мкм, а также пыль размером менее 20 мкм,т.е, самые опасные для организма формы.5 В табл.3 приведены физико-химические параметры композиций на основе ДЭА СЖК фракции С- С и ПВС. Предлагаемый состав имеет следую щие преимущества доступность,дешевизна компонентов (поскольку СЖК являются отходами производства), обладает высокой смачивакщей способностью, обеспечивает поглощение мел кодисперсных (т.е. самых опасных)фракций угольной пыли, уменьшает прочность угля в среднем на 7-8 Ж, нетоксичен, а также обладает полной биоразлагаемостью. Причем возмож но применение этого состава дляпылеподавления угольной пыли всего метаморфического ряда.1106908 б, дин/смэ ДЭА 7,8 30,0 0 100 29,6 7,9 10 90 23,8 16,0 20 80 25 27,9 16,0 75 29,7 75 11,0 30 40 30,0 60 6,2 32,5 50 50 2,5 40 60 31,8 30 70 2,4 70 30 33,1 2,4 75 34,2 2,3 20 34,5 1,3 90 36,6 10 0,7 100 0 36.8 Уголь Соотношение Марка Вещество ФКи 0-125 0,5 ДЭА 0,2 3,8 2,1 0,2 ДЭА 0,2 ПВС 33,0 0,2 ДЭА 4 ф 1 0,7 ПВС 100,0 Соотношение компонентов1ПВСтеваеваввам+ Дисперсность,мкм Состав композиции Концентрация,вес,310 1106908 Продолжение табл.З 0,5 ФК ЛЭА Менее 20 10,2 Зф 1 0,5 ПВС ЛЭА 7,6 0,5 ПВС 0,2 ЛЭА 3:1 0,2 ПВС 0,2 ДЭА 6,8 4:1о,г ПВС 0,5 ж ДЭА Менее 20 6,7 Зф ПВС 0,5 ДЭА 4:1 10,0 0,5 ПВС ДЭА 0,2 4,0 3:1 ПВС ДЭА 0,2 ПВС 0,2 Известный 0,2 4:1 4,0 4,0"А" 0-50 ДВ (предлагаемый) 0,2 0" 125 4,2 Составитель И. ФедяеваРедактор Н. Лазаренко Техред М.Гергель Корректор Г.Огар Заказ 5738/23 Тираж 427 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Укгород ул. Проектная, 4 ь2 3 ,4 5 6